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光的本性研究论文

2023-03-12 14:32 来源:学术参考网 作者:未知

光的本性研究论文

关于光的本性问题很早就引起了人们的关注。
微粒说
1638年,法国数学家皮埃尔·伽森荻(Pierre Gassendi)提出物体是由大量坚硬粒子组成的。并在1660年出版的他所著的书中涉及到了他对于光的观点,也认为光也是由大量坚硬粒子组成的。
牛顿随后对于伽森荻的这种观点进行研究,他根据光的直线传播规律、光的偏振现象,最终于1675年提出假设,认为光是从光源发出的一种物质微粒,在均匀媒质中以一定的速度传播。
微粒说很容易解释光的直进性和反射现象,因为粒子与光滑平面发生碰撞的反射定律与光的反射定律相同。然而微粒说在解释一束光射到两种介质分界面处会同时反射和折射,以及几束光交叉相遇后彼此毫不妨碍的继续向前传播等现象时,却发生了很大困难。
波动说
罗伯特·胡克在1685年发表的《显微术》一书中,认为光是一种振动,发光体的每一振动在介质中向各个方向传播。胡克初步建立了波面和波线的概念,并把波面的思想用于对光的折射和薄膜颜色的研究。
惠更斯(Christian Huygens)著《论光》更明确地提出了光是一种波动的主张,他认为光是一种介质的运动,该运动从介质的一部分以有限速度依次地向其他部分传播,他把光的传播方式与声音在空气中的传播作比较。
波动说很容易能够解释微粒说不能解释的两个问题。水波可以同时发生反射和折射,并且水波的反射和折射规律和光完全相同。湖面上的激烈水波能够自由的互相穿过,通过一个窗口能够同时听到窗外几个人讲话的声音,这些都是人们熟知的波的现象。然而,早期的波动说缺乏定量的数学严密性,也缺乏对波动特性的足够说明,仍然摆脱不了几何光学的观念。同时,惠更斯所提出的波动说是把光比作像“水波”一样的机械波,即机械波的传播需要依靠介质,而光却能在真空中(即无介质)传播。
牛顿并不是在根本上否认光的波动性,事实上正是牛顿首先提出了光在本质上是一种周期过程的观点,他还多次提到光可能是一种振动并与声波作对比。然而从他的著作《光学》的其他部分来看,他还是倾向于光的微粒说。突出的例子是从光的微粒说出发,根据机械粒子遵守的力学规律来解释光的反射定律和折射定律,并得出了光密介质中的光速要大于光疏介质中的光速这一与事实不符的结论。

英国物理学家托马斯·杨(1773年 – 1829年)用干涉实验证明了光的波动性
由于牛顿在学术界有很高的声望,致使微粒说在其后的100多年里一直占着主导地位,而波动说却发展得很慢。同时,如果要证明光具有波动性,必须设法显示出光具有干涉现象,而干涉现象的产生必须得到两列相干光,然而要得到两列相干光在当时是很困难的。直到1801年英国物理学家托马斯·杨(Thomas Young)终于用干涉实验证明了光的波动性。
详见杨氏双缝干涉实验
电磁说
到19世纪中期,光的波动性已经得到公认,然而当时人们只了解在介质中传播的机械波,认为光波也是一种机械波。而任何机械波的传播都依靠介质,光却能在真空中传播。从太阳和其他恒星所发出的光,是通过什么介质传播过来的呢?
为了说明光传播的这个问题,人们便假设在宇宙空间中到处充满着一种特殊的物质,这种物质被称作以太,光便是通过“以太”来进行传播。为了解释光波的各种性质,对于“以太”这个概念又进一步提出了种种假设。譬如,“以太”的密度极小,却具有较大的弹性等。由于对“以太”性质种种假设间存在明显的矛盾,人们很难相信存在这种物质。而为证明“以太”存在的各种实验也都以失败而告终。
1846年,法拉第发现在磁场的作用下,偏振光的振动面会发生改变。这一重要的发现,表明光和电磁现象间存在着某种联系,同时将人们的目光转移到了电磁现象来考虑。
19世纪60年代,麦克斯韦在研究电磁场理论时预见了电磁波的存在。同时指出电磁波是一种横波,电磁波的传播速度等于光速。麦克斯韦通过电磁波与光波的相似性质,提出假设,认为光波是一种电磁波。
20多年后,赫兹用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波的传播速度的确与光速相同,同时电磁波也能够产生反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象,从实验中证明了光是一种电磁波。
光子说
光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步。但是,还是在赫兹用实验证实光的电磁说的时候,就已经发现了光电效应这一现象,而这一发现也使光的电磁说遇到了无法克服的困难。1905年爱因斯坦提出光量子论,运用光子的概念解释了光电效应。

关于力学和光学的论文(600字)

文章摘要:对于光的本性的认识,几个世纪以来始终存在着激烈的争论,光的波粒二象性是两种学说相互妥协的结果。在解释一些现象如干涉和衍射时,人们就用波动说去解释,而对另一些现象如光电效应就用微粒说去说明。这种既是微粒又是波的存在在观念上确实叫人们不容易接受,其原因是到现在为止还没有一种理论能很好地把波动和微粒统一在一个模式下。本文正是从这样一种出发点来探讨光的本性。

初中物理论文1000字

介绍照相机

照相机的工作原理,概略地说是应用光学成像原理,通过照相镜头将被摄物体
成像在感光材料上。
下面将粗略地介绍摄影光学成像原理:
人类对于光的本性的认识,
光线
的传播及透镜成像原理。

人类对于光的本性的认识经历了漫长而又曲折的过程。
在整个
18
世纪中,
光的微粒流理论在光学中仍占优势,
人们普遍认为光是微小的粒子组成的,
从点光
源发出并以直线向四面八方辐射。
19
世纪初,以杨氏(
Young
)和菲涅耳(
Fresnel
)的著
作为代表逐步发展成今天的波动光学体系。
如今对光的本性认识是:
光和实物一样,
是物质
的一种,它同时具有波的性质和微粒(量子)的性质,但从整体来说,它既不是波,也不是
微粒,也不是它们的混合物。

从本质上,讲光和一般无线电波并无区别,光和电磁波一样
是横波,
即波的振动方向与传播方向垂直。
一个发光体就是电磁波的发射源,
发光体发射的
电磁波向周围空间传播,
和水波波动产生的波浪向四周传播相似。
强度最大或最小的两点距
离称为波长,用
λ
表示。传播一个波长所需的时间称为周期,用
T
表示,一个周期就是一
个质点完成一次振动所需要的时间。
1
秒内振动的次数称为频率,用
ν
表示。经过
1s
振动
传播的距离称为速度,

“v”
表示。
波长、
频率、
周期和速度之间有如下关系:

v=λ/T

ν=1/T

v=λν
由此可见,光的波长与频率成反比。实际上光波只占整个电磁波波段的很小一部分。
波长在
400

700nm
的电磁波能够为人眼所感觉,称为可见光,超过这个范围人眼就感觉
不到了。
不同波长的可见光在我们的眼睛中产生不同的颜色感觉,
按照波长由长到短,
光的
颜色依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色。不同波长的电磁波在真空中具有完全相同的
传播速度,数值是
c=300,000km/s


下面叙述几何光学的几个基本定律
——
光线的传播规
律:

(1)
光的直线传播定律

光在均匀介质中,是沿着直线传播的,即在均匀介质中光线为
一直线。
光的直线传播现象在日常生活中随时随地可以见到,
如物体被光照射而成影,
小孔
成像等。光的直线传播引出了光线这个概念。

(2)
光的独立传播定律

光的传播是独立的,
当不同光线从不同方向通过介质某一点时,
彼此互不影响。
当两支光线会聚于空间某一点时,
它的作用为简单的叠加。
光线的这一性质,
使被拍摄物体各点的光互不影响地进入照相镜头,
在成像面上成像。

(3)
光的反射定律

当光传播到两种不同介质的分界面时,就会改变传播
方向,发生光的反射。光的反射定律指出:

①入射光线、反射光线和分界面上光投射点的
法线在同一平面内,人射光线与反射光线分别位于法线的两侧。

②人射角和反射角相等。
入射光线与法线
N
的夹角记为入射角,用
i
表示;反射光线与法线
N
的夹角记为反射角,

α
表示。则有
i=α
。光的反射现象还具有可逆性,假如光线逆着原来反射光线方向入射到
界面上,
那么它将逆着原来入射光线的方向反射出去。
随着界面的不同,
反射又可分为定向
反射和漫反射。从一个方向入射到光亮、平整的镜子上的光线,入射点都落到同一平面上,
其反射都向着同一方向,
则称为定向反射。
当光从一个方向投射到粗糙表面上时
(如毛玻璃
面等)
,由于粗糙面可以看成由许多角度不同的小平面组成,光线便从各个不同的方向反射
出去,称为漫反射。但需注意在漫反射现象中,就每一条光线而言都还是遵循反射定律的。

光的反射,
在照相术中起着相当重要的作用。
例如人本身并不发光,
但当光线从各个角度照
射到人身上后,
光线便可从各个角度有所反射。
我们常利用反射光进行拍照,
就是遵循光的
反射定律。

3.
物理学存在于物理学家的身边。勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨
大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,
反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清

天神发怒

的本
质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将

上帝之火

请下凡,由此发明了避雷针;敢于创新的英国科学家亨利

阿察尔去邮局办事。当时身旁有
位外地人拿出一大版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,
苦于没有小刀。找阿察尔借,
阿察
尔也没有。
这位外地人灵机一动,
取下西服领带上的别针,
在邮票的四周整整齐齐地刺了一
圈小孔,然后,很利落地撕下邮票。外地人走了,却给阿察尔留下了一串深深的思考,并由

此发明了邮票打孔机,
有齿纹的邮票也随之诞生了;
古希腊阿基米德发现阿基米德原理;

国物理学家伦琴发现
X
射线;
……
研究身边的琐事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。

物理学也存在于同学们身边。
学了测量的初步知识,
同学们纷纷做起了软尺。
有位同学别出
心裁,
用透明胶把制好的牛皮纸软尺包扎好,
这样更牢固。然后,
用大大卷泡泡糖的包装盒
作为软尺的外壳,
在盒的中心利用铁丝做一摇柄中心轴,
软尺的末端固定在轴上,
这样一个
可以收拾并反复使用的卷尺诞生了。
同时,
这位同学受软尺自作的启示,
用实验解决了一道
习题:
用软尺测量物体长度时,
若把软尺拉长些,
测量值是偏大还是偏小?他做了这样一个
模拟实验:在白纸上画一条直线,标上刻度,然后用透明胶粘贴,再扯下来,便做成了




,用

软尺

不仅找到了上题的答案,而且还清楚地看到分度值变大了,知其然,
并知其所
以然;学了电学的有关知识后,同学们对蚯蚓能承受的最大电压进行了探究:当给它加上
1.5V
的电压时,
蚯蚓迅速分泌粘液,且奋力挣扎,
从瓶内跳出瓶外。
当给它加上
3V
的电压
时,蚯蚓被电为两截;有同学在测量
“2.4V

0.5A”
的小灯泡的功率,并研究其发光情况时,
不满足于给灯泡加上
2.4V
的电压,而是用自己早已准备好的小灯泡做破坏性实验,不断加
大灯泡两端的电压,直至电压高达
9V
、灯泡灯丝烧断,才停止探究;有同学在学习蒸发的
知识时,
不厌其烦地座在桌旁观察相同的两滴水
(其中一滴水滩开)

进行聚精会神地观察,
然后进行分析、
对比,
得出影响蒸发的因素;
……
同学们捕捉身边的琐事进行探究的事例屡
见不鲜。

初中优秀议论文范文附解析

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弯道中蕴含着超越的机遇,超越中拥有着勇敢的情怀——题记

“超越梦想一起飞,你我需要真心面对。”一首《超越梦想》唱出了无数人敢于超越自我、超越梦想的激情。的确,超越中暗含着危险,超越需要十足的勇气,但是没有超越就没有可能到达一个崭新的高度。

当你面对挑战时,是勇敢向前还是畏惧不前;当你面对机遇时,是果断超越还是左右迟疑;当你面对困难时,是勇于超越还是害怕退缩。为了让我们的生命更加精彩,为了让生命去回味这一刻,去铭记这一回,我们应果断选择前者。

抓住弯道,勇于超越。这一点,鲁迅做到了。面对黑暗的旧中国。面对内心早已渐渐麻木的中国人,他毅然弃医从文,要从心灵上去拯救那些已病的中国人,他平静如水,内心却波涛汹涌。他用锋利的笔尖刺穿了统治者的心脏。他已超越了自我,他将自己高大而又严肃的形象树立在了无数中国人民的心中。

抓住弯道,勇于超越。这一点,贝多芬做到了。面对自己的双耳失聪,面对自己贫寒的家境,他并没有因畏惧而放弃音乐,而是怒吼着:“我要扼住命运的咽喉。”他利用一根木棒通过牙咬来感受音律的震动。他谱出了流传至今并令人振奋的乐曲《命运》。他不放弃任何可以作曲的机遇,战胜了失聪,超越了自我,在音乐史上留下了辉煌的一笔。

抓住弯道,勇于超越。这一点,刘翔做到了。虽然刘翔在北京奥运会上遗憾退赛,但他在雅典奥运会上的精彩表现令世界所赞叹。他抓住了机遇,这不仅仅是他个人的超越,更是全中国乃至黄种人的超越。世界会永远记住这个在奥运跨栏项目上夺冠的黄种人。

抓住弯道,勇于超越。能够准确把握并且勇于超越的人们都是可敬的、勇敢的。历史上有所成就的人们在面对机遇时无不准确地把握,勇于超越,挑战极限,而我们也应做到如此。

面对弯道,勇敢超越。我们的生命才能更加精彩,同样我们的梦想才能展翅翱翔。

【满分赏析】 这篇记叙文虽然并无过多的出彩之处,但中规中矩的笔墨,值得广大考生借鉴。从形式上看,下笔有题记,笔墨引人;开篇用歌词切入,可谓新颖。从论据上看,不论是鲁迅的经历,贝多芬的故事,还是刘翔的机遇与遗憾,均是信手拈来,内容充实。从语言上看,准确凝练,充分展现文章气质。

有这样一个故事:宋国有个富人,由于下雨他家的墙被淋倒。他儿子和邻居的一位老者都说:不修好一定会有人来偷窃。晚上家里果然来了小偷。富人觉得他儿子很聪明,却认为老者是小偷。大概你也认同富人的说法,但若仔细一想便知不妥,亲近的感情会影响理智的认识,所以请擦亮你的理智的双眼。

听罢这则材料,我们会有这样的疑问:倘若告诉富人将有小偷来时的人和富人没有任何亲缘关系,那么富人恐怕会怀疑他俩,因为他们都和富人没任何关系。所以说富人的判断并非是理智的,而是受到世俗情感的影响,所以说生活中我们认识事物时或多或少会受到感情的影响。

然而并非所有人都会被感情遮住理智的目光。一代清官包青天,在审理自己侄儿包勉的案子时,完全排除了个人的感情,丝毫没有受到情感的影响。用他的话说就是:公堂之上无父子。就因为此,他才被后世之人连连称颂。

19世纪伟大的物理学家牛顿,是力学系统的创始人,而在当时人们正在研究光的本性,学术界有两种说法,一种是认为光具有粒子性,它是由无数看不见的微粒组成的;而另一种是说光只具有波动性。当时两派各举出了例子和实验来证明了自己的观点。但由于牛顿支持粒子说,反对波动说,所以人们也就认为光只具有粒子性。从而使光的波动说发展很缓慢,直到20世纪初才被人们所接受。

现代着名物理学家史蒂芬·霍金,在研究黑洞问题时,曾收到他的导师的信,说黑洞是不会向外辐射能量的,劝他放弃这方面的研究,但霍金并没有被感情蒙蔽,依然坚持认为黑洞会向外辐射能量。最终他因此获得了" 原子物理之父" 的光荣称号。 我们的世界是一个充满情感的世界,我们在认识事物的本质和探索世界的过程中都会不同程度地受到情感的干扰,因此我们要以" 举世浑浊我独清,众人皆醉而我独醒" 的高尚情操来拨开情感蒙蔽的双眸,用客观的、理智的、公平的态度来认识它。 " 情感" 犹如眼前的一片乌云,拨开它我们会发现蓝天、绿水„„

【 解析 】任何观点都需要事实的支持,但并非任何事实都能支持某些观点。本文作者所选取的作为论据的事实相当恰切精致,像三根栋梁,成功地构建起了理论的大厦:拨开感情迷雾,把握理性光彩。这三个事例也各具特色而又相互补充,包青天以理性的头脑来评判纷繁复杂的谜案,声称" 公堂之上无父子" ,是古之典范,也是中国伦理血缘超越的成功范例;史蒂芬·霍金坚持自己的判断而避免老师的误导从而取得巨大成就,是今之楷模,也是外国理性光彩的闪烁,牛顿的例子则从反面论证了本文的论点,这二正一反,非常具有说服力。

人类与其它动物不同的一个地方是,人类有自己独特的语言。语言为人类彼此间的沟通架起了一座桥梁,通过这座桥梁,我们才能了解彼此的需要,感受彼此的心情,分享彼此的悲喜。

语言,有时是化解误会的良药。赵国的大将廉颇妒忌被赵王器重的蔺相如,扬言要使他难堪,而蔺相如却处处避免与之发生冲突,众人不解,蔺相如的一句“先国家之急而后私仇”道出了他的用意。这句话亦使廉颇瞬间消除了对蔺相如的偏见,他负荆请罪,最终与蔺相如成为刎颈之交。蔺相如的那句掷地有声的话化成了一座桥梁,使两位大臣的心得到沟通,使廉颇了解到蔺相如高尚的人格。可见,语言,是信息的载体,通过语言,许多误会得以消除,不少心灵的隔阂能被冲破。

语言,是传递关爱与理解的信鸽。现代社会许多家长常抱怨孩子老是以自我为中心,总是不听自己的话,许多孩子也埋怨家长老是不理解自己,总是束缚着自己。这种状况发生的原因有很多,但最主要的一点是家长与孩子之间的沟通太少。有的家长什么事都不让孩子做,只要求孩子好好读书,不要分心,这不能算是关爱。真正的关爱应该是建立在相互理解的基础上。有一些家庭会每天腾出一些时间来,让一家人能够说出各自内心所想的和所希望的。父母仔细聆听儿女的心声,儿女默默记住父母的教诲和期望。彼此的了解促进了彼此的沟通。语言就像信鸽一样,把一方的心声传送到另一方,从而理解得以建立。家长与孩子之间的理解,令家长找到表达关爱的最佳方式,亦令孩子体恤家长,懂得该如何报答父母。彼此的语言交流,令沟通与理解的大门敞开。

语言上的交流如果不得当,就会造成沟通上的误解。冯妇葬身火海的寓言,发人深省,如果语言表达准确,这种悲剧完全可以避免发生。因此,学好语言的表达,对沟通是大有裨益的,架好语言这座沟通的桥梁,我们才能够更好地彼此理解。 有了语言,沟通才会变得顺畅;有了语言,沟通才会如此多姿多彩。

【评析】

这篇作文得分情况为:内容24分表达23分发展等级10分,总分57分。从内容上看,本文紧扣“语言与沟通”的关系展开议论,切合题意,中心突出。先提出中心论点,然后从“语言有时是化解误会的良药”“语言是传递关爱与理解的信鸽”“语言上的交流如果不得当,就会造成沟通上的误解”三个方面展开了论述。蔺相如、冯妇一个正例,一个反例,相互映衬,对比鲜明。家长与孩子沟通的事例,既富有生活气息,又使感情显得真挚。从表达上看,本文符合议论文的表达要求,采用了“总—分—总”的行文思路,条分缕析,结构严谨,语言流畅。从发展等级上看,本文能透过现象深入本质,称得上是一篇认识深刻的议论文。

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