高陽
摘 要: 在人們的生活當中,會見到很多自然現(xiàn)象,其中光現(xiàn)象是最為常見的一種,不論是白天的日光、黑夜中的月光等自然光線,還是電燈產(chǎn)生的人工光線,都是我們生活中不可或缺的部分。因此,本文就對“光”這一現(xiàn)象進行了研究,首先闡述了在不同時期人們對光本質(zhì)的認識,然后探討了根據(jù)對“光”的認識而受到的啟發(fā),希望可以為大家更好的認識“光”提供一些參考。
關(guān)鍵詞:光 認識 本質(zhì) 啟發(fā)
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)01-0129-01
引言
在世界各地人類的發(fā)展過程中,發(fā)展進程雖然具有一定的差異,但是也會具有一定的相同點,即都是從簡單變?yōu)閺?fù)雜,從低級變?yōu)楦呒?,從部分變?yōu)檎w。而光作為人們常見的一種自然現(xiàn)象,在古往今來對其研究的過程中,也遵循著這一規(guī)律,人們對光的認識在不斷的加深,并且逐漸的將光應(yīng)用到了很多領(lǐng)域當中,為社會的發(fā)展做出了重要的貢獻。因此,我們高中生作為祖國的棟梁,加強對“光”的認識具有重要意義。
一、不同時期人們對光的認識
在社會發(fā)展的早期,人們就對光進行了研究,而在不同的時期當中,由于受到科學(xué)水平、思想觀念等因素的影響,人們對光具有的認識也不同,我們從課本中可以發(fā)現(xiàn)其主要有以下幾個認識階段:
1.前幾何光學(xué)時代
對光進行研究的過程,最早可以追溯到2000多年之前,在我國春秋百家爭鳴時期,就對光進行了一定的應(yīng)用,如在《墨經(jīng)》當中就記載了這樣一句話“景到(倒),在午有端,與景長,說在端”,這段話就體現(xiàn)出了小孔成像的原理。在這一時期國外也同樣對“光”進行了研究,歐幾里德就發(fā)現(xiàn)了光的反射現(xiàn)象,并提出了相應(yīng)的反射定律。這時期的研究當中,主要是通過對自然界當中的光進行觀察,經(jīng)過長時間的積累之后,逐漸的產(chǎn)生了對光的一定認識。雖然這一階段中對光的認識的較為淺顯,研究出的成果不是很多,但正是這一階段的研究,為后續(xù)的研究提供了重要的依據(jù)[1]。
2.幾何光學(xué)時代
在經(jīng)過了1800多年的研究之后,從16世紀開始對光學(xué)的研究進入到了幾何光學(xué)時代。在這一時期,人們進一步對光加強了認識,在研究的過程中,逐漸的出現(xiàn)了各種各樣的儀器,如望遠鏡、眼睛等,為社會的發(fā)展與人們的生活帶來了很大的便利。與此同時,在1657年,費馬經(jīng)過幾年的研究之后,通過對光傳播的分析,研究出了費馬原理,即闡述了光在任意介質(zhì)中從一點傳播到另一點時是通過直線傳播的這一原理。但是到了17世紀,進一步對光進行研究后發(fā)現(xiàn),這一原理與實際存在一定的差異,例如光源是一個點時,對直桿進行照射后就會發(fā)現(xiàn),比上述理論分析出來的影子要寬一些,在這種情況下,人們又對這一問題進行了探索,逐漸的研究出了光的衍射現(xiàn)象。而到了17世紀,著名科學(xué)家牛頓又對其進行了研究,在研究中發(fā)現(xiàn),白光不僅僅只是一種顏色,而是由多種顏色組成的,為之后三原色的發(fā)現(xiàn)做出了一定貢獻。同時,其在光延直線傳播的基礎(chǔ)上,提出了一種光結(jié)構(gòu)構(gòu)成的假說,即光是由粒子組成的,光源將其發(fā)射出來后,在相應(yīng)的介質(zhì)中進行直線傳播。但是,有一部分人員不認同這一原理,最著名的就是惠更斯,他認為光是一種波。在多種因素的影響下,這一時期以粒子理論為主,但是,惠更斯理論的出現(xiàn),為下一個光學(xué)時代的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)[2]。
3.波動光學(xué)時代
在19世紀,在惠更斯理論的基礎(chǔ)之上,對光學(xué)的研究逐漸的進入到了波動光學(xué)時代。在這一時期的早期,科學(xué)家就利用一定的原理,推斷出了波長的存在,并測量出自然光的波長,對惠更斯原理進行了一定的完善,從而出現(xiàn)了一種更全面的理論,即惠更斯-菲涅耳原理,在這一原理當中,將與光有關(guān)的現(xiàn)象全部進行了闡述,是光學(xué)當中較為關(guān)鍵的一個原理。而在18世紀50年代,隨著電磁的出現(xiàn),研究人員又將光與電磁進行了一定的聯(lián)系,觀察到磁場會影響光線的傳播,找出了兩者之間的關(guān)系,從而發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的原理、抗磁性、法拉第電解定律。因此,在這一時期中認識到光是一種波[3]。
4.光的波粒二象性時代
而到了上世紀初,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對光的研究進入到了微觀時代,又重新認識到光粒子的特性。在這一時期當中,進行了大量與此相關(guān)的實驗,如黑體輻射、光電效應(yīng)等,在這些研究的基礎(chǔ)之上,愛因斯坦對其進行了總結(jié),提出了光量子的假說,但是,在該假說中也存在一定的缺陷,即不能合理說明偏振現(xiàn)象。因此,就將這兩種理論進行了結(jié)合,從而形成了波粒二象性理論,該理論一直持續(xù)到今天,被進行了廣泛的應(yīng)用。
二、對光的認識帶來的啟發(fā)
通過上述的認識分析可以發(fā)現(xiàn),對光認識的過程中,一共分為了四個階段,不同階段當中,對光具有不同的認識。在每一種新的認識出現(xiàn)時,都是需要對以往的理論進行否定,從而提出不同的假說,并在此假說之上建立出來的。因此,在我們之后對光的研究過程中,也要延續(xù)這種過程,勇于向權(quán)威進行挑戰(zhàn),大膽的進行創(chuàng)新,在前人的基礎(chǔ)之上,進一步對光進行認識,從而在之后更好的對光進行應(yīng)用,為社會的發(fā)展提供更強的保障[4]。
總結(jié)
綜上所述,不同時期對光具有不同的認識。我們高中生作為未來社會發(fā)展的建設(shè)者,需要更好的對光的本質(zhì)進行了解,并且,在對以往的知識進行沿用時,還不能故步自封,要敢于創(chuàng)新,拓寬對光的認識層面,從而更好的參與到祖國未來的建設(shè)中。
參考文獻
[1]高潤梅.對光本質(zhì)認識不斷深入的啟示[J].運城學(xué)院學(xué)報,2003,05(05):21-22.
[2]孫為民,郝斌政,劉憲國.對光的小孔衍射的再認識[J].高師理科學(xué)刊,2009,06(06):36-38.
[3]楊兆華,董建敏.人類對光之本性認識深化歷程的考察[J].泰山學(xué)院學(xué)報,2004,12(03):39-43.
[4]王震宇.對光本性認識爭論歷程的回顧[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2013,07(21):51-52.