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文档简介
大学物理光学与实际应用相结合重要性的研究获奖科研报告摘
要:光学是大学中主要研究光的行为和性质的物理学科,随着时间的变化和社会与科技的进步,光学的发展更为迅猛。以及物理学也不断的在进步更是进入到了我们的生活当中,不断在实际中应用。而光学与实际应用的相结合,具有非常重要的意义。本文围绕光学与实际应用的结合,对其重要性以及影响进行简单分析
关键词:大学物理;光学理论;实际应用发展;相结合
光学是物理学当中的重要分支学科,近几年来光学的发展更是迅猛的进入到了一个新时期,许多与光学相关的科学技术以及科研成果都得到了广泛的应用和传播,引起了科学技术的一个大变化。由此看来光学为应用发展研究提供了广阔的前景,其与实际应用的结合,已成为高技术领域发展所依托的重要基础。
一、光学在大学物理中的发展与影响
光学是可以说是物理学中最基础的学科,也是当前于科学研究中非常活跃、传播非常广泛的学科之一。随着时间的不断发展,光学的发展大致经历了萌芽、几何光学、波动光学、量子光学、以及现代光学五5个时期。也因此随着光学的不断发展,光学逐渐成为了大学物理课程的重要组成部分,其不仅发挥着加深大学物理理论知识理解的作用,更是为学生们开拓了科学视野,加深了学生理解,在培养创新思维方面承担重要的教育责任。
在近几年来,光学是否有必要作为一门课程单独开设,在不少的大学当中都出现了一些异议。光学的发展是在不断促进物理的发展的,并与化学、生命科学、信息科学、材料科学等各个领域的融合日渐广泛和深入,同时也为应用发展研究提供了光明的前景。因而光学部分的内容也就在大学物理中变得越来越重要,也被越来越重视。从现如今大学物理的教育现状来看,特别是针对一些应用型本科院校所存在的部分问题,也对大学物理课程当中的光学部分内容进行了模块化的教学改革,详细阐述了光学部分的理论知识及光学实验的模块划分,将理论课程和实验课程进行了更加合理的融合。
如今光学课程已经是物理类专业内的一门最为基础的必修课,如何去使用更加适合的教学方法让学生更好地去接受这门课程,而后为之后的专业理论课打好基础这是一个很重要的问题。随着科技的进步,在现下的教育环境里,充分利用现代多媒体去辅助教学、将网络化教学放到实际中去应用,以此来提高学生对光学的学习兴趣。由此更加能看出光学在物理学当中的地位是逐渐变的更加重要的,对学生的影响也是随着时间而不断变的更加重要也更加广泛的。
二、光学在实际生活当中的应用广泛性及重要性
2.1光学在实际当中的发展与应用
近几年来,光学随着时间的而发展的十分迅猛,现如今已经进入到了一个新的时期,其进展成为现代物理学与现代科学以及技术前沿的重要的组成部分。拉到实际中来看,光学技术为我们现在的生活是提供了很多的帮助的,就比如我们举几个例子来说,我们在医院时常所能够用到的X射线,正是因为它,使得我们生活当中现在的影像医学逐渐变得越来越进步,可以将人体的组织以这样一种图片的形式清晰的去展现出来,这也就更加的方便了我们的医学诊断。也包括现如今生活当中不可或缺的光纤接入技术,也是在利用光学的基础上所建立起来的。光纤技术的进步解决了广大网络用户上网的问题,为我们的通讯建立了桥梁。我们经常去接触到的望远镜、照相机、摄像机等等都是因光学而演变来的。除此之外,新颖的OLED技术也是由对光学的应用从而使得人类在显示和照明技术上都得到了非常广泛的传播与发展。
其实就单从物理知识来讲,物理本身就是与现实生活息息相关的,在课程当中不仅是要去掌握物理学当中的基本原理,但其实更重要的是去学会利用知识解决实际生活当中的更多问题。光学知识在我们的日常生活当中的很多领域都扮演着重要的角色,并且很多实际生活中我们所遇到的问题其实都可以用光学原理去进行解释,就比如说彩虹形成原理、海市蜃楼等一些现象的形成原理这些都是源自光学。
2.2理论概念知识解释光学的应用
理论来看,光是存在直线传播的,而这种直线传播所指的,是光在同种均匀介质中沿着直线在不断的传播,这其实也是光最基本的性质。我们可以把这样的直线传播解释为常见的日食与月食现象,同样的在日常生活中,我们也可以把他解释成简单的阳光测距及小孔成像。
另一种概念的理论,是光在两种物质分界面上,其改变了它的传播方向而后又返回原來物质的这种现象被称为光的反射。若光是由一种介质而斜射到另一种介质,在不同的介质当中的交界处发生了偏折,这便叫做了光的折射。反射与折射也是具有非常广泛的应用,比如说镜子,人们通过镜子能够看到自己的模样。或者是当我们把镜面做成曲面时人们可以看到镜子中扭曲或拉伸的图像。包括汽车的后视镜,同样也是使用了这个原理,扩大了视野。
还有就是光的色散。色散主要指的就是复色光分解为单色光,比如说天空的蔚蓝就来源于此。空气自身密度进行的涨落对光有一定的散射作用,尤其是在大气中氧气的涨落就会因而形成散射。若是在大雨过后或晴朗的天空中所悬浮着一些小的微粒,这也会增强光的散射能力,使天空更加蔚蓝。而当汽车尾气或是空气中其他的废气在不断的增多时,污染气体粒子直径较大,也就因此会使得天空变为灰白色。而到了夜晚,天空就会变成深蓝,主要因为在大气当中的臭氧,其截获了阳光中橙黄色部分,就会让蓝色直接通过直至我们所看到的光亮消失,所有颜色慢慢消失。此外,也正是因为黄光的不易散射,所以交通领域中的车牌、警示牌以及雾灯等方面都有所应用。
三、结束语
在物理学的学习当中,如若是让学生和学者们只是一味的去接受公式理论的死板教学是远远不够的,我们应该把物理知识去与实际的生活相结合,才能够去推动物理知识的发展。而我们所学的光学知识,不论是在物理学当中还是我们的实际的生活当中都占据着十分重要的地位,并且与实际生活存在着密切联系,可谓是哪里都不能缺少它。我们通过学习光学知识可以更好的插入生活去解决很多的实际问题,也能够去理解一些生活当中所出现的一些特殊现象。文章通过对光学的基本概念的解释,以及分别从四个光学的理论知识引出了光学在生活中的实际应用的例子,即:光的直线传播,去引出阳光测距及小孔成像;光的反射和折射的现象,引出了镜面成像;光的色散,引出了天空蔚蓝的原因以及我们交通领域的一些对光的应用。
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