论文部分内容阅读
摘要：在高中物理中，光学是其中一个比较重要的部分，要学好光学，了解光的物理本质是一个非常关键的核心。只有了解光的物理本质，才能在相关的学习中打下良好的基础，提高光学学习的效果。本文就对光的物理本质进行了分析，希望可以给广大高中生一些参考帮助。
关键词：高中物理；光；物理本质
光是一种物理事物，有很多不同的解释。在高中物理的学习中，学好光学具有很大的意义，因为在高考中会有光学方面的题目，如果不能了解光的本质，那么在学习的时候就会产生一些障碍，造成理解上的偏差。因此，对于我们高中生而言，学习光学的基础就是透彻理解光的物理本质，在这一基础上再来学习光学，必然可以事半功倍。
一、光的产生和传播
光可以看做是一种辐射，或者是电磁波，或者是光子束，是能量和质量。光的产生是因为光源的存在，能够发出光线的物体，就称之为光源，比如太阳，就是光源。光线由光源产生，然后进行传播。光的传播形式是射线状的，其不需要任何介质的辅助就可以实现传播，这一点和声传播有很大不同。声音需要介质才能传播，而光则不需要。所以在真空环境下，光也可以传播，而声就不能。光的产生具有不同的方式，这也使得光源分类有所不同，一般可以分为三种。第一种是热效应产生的光，比如太阳光就是热效应产生的。因为太阳自身温度非常高，比周边环境高出很多，因此为了和周边环境达成热平衡，太阳就会以电磁波的形式释放热量，这样就产生的太阳光。第二种是因为原子跃迁所产生的光，比如荧光灯。荧光灯灯管内部涂抹了荧光物质，被电磁波能量激发的时候就会产生光。第三种是物质内部带电粒子加速所产生的光，比如同步加速器。同步加速器在运行的时候会产生同步辐射光，并且伴随着巨大的能量[1]。
二、光的性质
（一）波动性
波动性是光的一个性质之一，而管的波动说是惠耿斯提出的，在17世纪，惠耿斯就提出了光是波动的这样的理论，他认为光实质上是一种波动，并且是由发光体所导致的波动，和声音一样需要依靠介质来传播。虽然光的波动性提出很早，但是一直到19世纪，在得出光的干涉和衍射实验之后，才证明了光的波动性确实存在，这一理论是成立的[2]。光的波动性造成了很多有趣的物理现象，证明波动性的干涉和衍射就是其中最为重要的两个知识点。我们高中生在学习光学的时候，就需要认清光所具备的波动性，了解干涉和衍射实验。
（二）电磁性
通过干涉和衍射实验，证明光所具备的波动性，但是光到底是一种什么性质的光呢，这是一个本质性的问题。在19世纪60年代，麦克斯韦提出了电磁波理论，认为电磁波是存在的，并且计算出了电磁波的理论传播速度，这个理论速度和当时测得了光速是非常接近的。麦克斯韦认为这并不是一个巧合，内中必然有一些深层次的关联。到19世纪80年代后期，赫兹通过实验证明了电磁波的存在，并且计算出了理论的电磁波波长和频率，证明电磁波的传播速度的确和光速是非常接近的，进一步确认光的电磁波属性。所以我们高中生在学习的时候，也需要注意光所具有的电磁波属性。
（三）波粒二象性
干涉和衍射实验证明光是一种波，但是康普顿效应和光电效应又证明光是一种粒子，由此便得出了波粒二象性的结论，也就是光具有波和粒子的二重属性。理解光所具有的这一性质，对于我们理解很多光学问题大有帮助，可以减少思维上的一些局限阻碍。
三、光的科学
光具有很多显著的特征，第一，在几何学当中，光是以直线形式传播的，比如笔直的光柱和太阳光等等，都可以说明这一个特点。第二，在波动光学当中，光是以波的形式传播的，就好像水面上的水波一样。第三，光拥有极高的传播速度，而且在真空中的传播速度要略微大于空气中的传播速度，而在折射率较大的介质中，传播速度会变得更慢。第四，在量子光学中，光的能量是量子化的，构成的光的基本微粒是量子，也成為光子。光线越强，所含有的光子也就越多[3]。
在科学不断发展的情况下，光科学的发展也得出了很多成果，对光的理解更加深入。比如光的色散，复色光分解成为单色光就是光的色散，牛顿早在17世纪就利用三棱镜观察到了光的色散现象。白光是由红、黄、蓝、绿灯单色光组成的复合光。在高中物理学习中，还涉及光的反射与折射。反射就是光线在射到物质界面时发生光线传播路径反射的情况，入射光线和反射光线与法线之间的夹角是相等的。而折射就是光线从一个物质射入到另一种物质所产生的光路偏折现象，折射光线和法线之间的夹角就是折射角。每个物质都有不同的折射率，折射率和折射角具有内在关联。
四、结束语
光学在高中物理中是一个很重要的部分，在学习这部分知识的时候，一定要对光的本质形成清晰认识，了解光的特点，这样才能更加深入掌握光学的相关知识。
（作者单位：长沙市南雅中学）
参考文献
[1]兰玉，侯青松.光的本质[J].科技展望，2017，27（27）：279+281.
[2]王玮，孙家法.从光程差看光的干涉与衍射现象的本质区别[J].淮北师范大学学报（自然科学版），2012，33（01）：39-41.
[3]袁建新，杨祖睿.光、物体的微观性质与颜色的本质：兼对颜色哲学主要流派及常识的述评[J].衡阳师范学院学报，2011，32（01）：10-14.
关键词：高中物理；光；物理本质
光是一种物理事物，有很多不同的解释。在高中物理的学习中，学好光学具有很大的意义，因为在高考中会有光学方面的题目，如果不能了解光的本质，那么在学习的时候就会产生一些障碍，造成理解上的偏差。因此，对于我们高中生而言，学习光学的基础就是透彻理解光的物理本质，在这一基础上再来学习光学，必然可以事半功倍。
一、光的产生和传播
光可以看做是一种辐射，或者是电磁波，或者是光子束，是能量和质量。光的产生是因为光源的存在，能够发出光线的物体，就称之为光源，比如太阳，就是光源。光线由光源产生，然后进行传播。光的传播形式是射线状的，其不需要任何介质的辅助就可以实现传播，这一点和声传播有很大不同。声音需要介质才能传播，而光则不需要。所以在真空环境下，光也可以传播，而声就不能。光的产生具有不同的方式，这也使得光源分类有所不同，一般可以分为三种。第一种是热效应产生的光，比如太阳光就是热效应产生的。因为太阳自身温度非常高，比周边环境高出很多，因此为了和周边环境达成热平衡，太阳就会以电磁波的形式释放热量，这样就产生的太阳光。第二种是因为原子跃迁所产生的光，比如荧光灯。荧光灯灯管内部涂抹了荧光物质，被电磁波能量激发的时候就会产生光。第三种是物质内部带电粒子加速所产生的光，比如同步加速器。同步加速器在运行的时候会产生同步辐射光，并且伴随着巨大的能量[1]。
二、光的性质
（一）波动性
波动性是光的一个性质之一，而管的波动说是惠耿斯提出的，在17世纪，惠耿斯就提出了光是波动的这样的理论，他认为光实质上是一种波动，并且是由发光体所导致的波动，和声音一样需要依靠介质来传播。虽然光的波动性提出很早，但是一直到19世纪，在得出光的干涉和衍射实验之后，才证明了光的波动性确实存在，这一理论是成立的[2]。光的波动性造成了很多有趣的物理现象，证明波动性的干涉和衍射就是其中最为重要的两个知识点。我们高中生在学习光学的时候，就需要认清光所具备的波动性，了解干涉和衍射实验。
（二）电磁性
通过干涉和衍射实验，证明光所具备的波动性，但是光到底是一种什么性质的光呢，这是一个本质性的问题。在19世纪60年代，麦克斯韦提出了电磁波理论，认为电磁波是存在的，并且计算出了电磁波的理论传播速度，这个理论速度和当时测得了光速是非常接近的。麦克斯韦认为这并不是一个巧合，内中必然有一些深层次的关联。到19世纪80年代后期，赫兹通过实验证明了电磁波的存在，并且计算出了理论的电磁波波长和频率，证明电磁波的传播速度的确和光速是非常接近的，进一步确认光的电磁波属性。所以我们高中生在学习的时候，也需要注意光所具有的电磁波属性。
（三）波粒二象性
干涉和衍射实验证明光是一种波，但是康普顿效应和光电效应又证明光是一种粒子，由此便得出了波粒二象性的结论，也就是光具有波和粒子的二重属性。理解光所具有的这一性质，对于我们理解很多光学问题大有帮助，可以减少思维上的一些局限阻碍。
三、光的科学
光具有很多显著的特征，第一，在几何学当中，光是以直线形式传播的，比如笔直的光柱和太阳光等等，都可以说明这一个特点。第二，在波动光学当中，光是以波的形式传播的，就好像水面上的水波一样。第三，光拥有极高的传播速度，而且在真空中的传播速度要略微大于空气中的传播速度，而在折射率较大的介质中，传播速度会变得更慢。第四，在量子光学中，光的能量是量子化的，构成的光的基本微粒是量子，也成為光子。光线越强，所含有的光子也就越多[3]。
在科学不断发展的情况下，光科学的发展也得出了很多成果，对光的理解更加深入。比如光的色散，复色光分解成为单色光就是光的色散，牛顿早在17世纪就利用三棱镜观察到了光的色散现象。白光是由红、黄、蓝、绿灯单色光组成的复合光。在高中物理学习中，还涉及光的反射与折射。反射就是光线在射到物质界面时发生光线传播路径反射的情况，入射光线和反射光线与法线之间的夹角是相等的。而折射就是光线从一个物质射入到另一种物质所产生的光路偏折现象，折射光线和法线之间的夹角就是折射角。每个物质都有不同的折射率，折射率和折射角具有内在关联。
四、结束语
光学在高中物理中是一个很重要的部分，在学习这部分知识的时候，一定要对光的本质形成清晰认识，了解光的特点，这样才能更加深入掌握光学的相关知识。
（作者单位：长沙市南雅中学）
参考文献
[1]兰玉，侯青松.光的本质[J].科技展望，2017，27（27）：279+281.
[2]王玮，孙家法.从光程差看光的干涉与衍射现象的本质区别[J].淮北师范大学学报（自然科学版），2012，33（01）：39-41.
[3]袁建新，杨祖睿.光、物体的微观性质与颜色的本质：兼对颜色哲学主要流派及常识的述评[J].衡阳师范学院学报，2011，32（01）：10-14.