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光学在生活中的应用

光学在生活中的应用
光学在生活中的应用

光学在生活中的应用

韦孝诚(12013128)

(东南大学,南京 211189)

摘要:我们生活的每天都有光的影子,它在我们的日常生活中占据着重要的地位,没有了光我们将无法享受这五彩斑斓的世界。当然光学在人们的日常生活中同样有着广泛的应用,比如我们常接触的光纤通讯、激光、望远镜、照相机、摄像机等,都是其在生活中的广泛应用。文章就光的几个重点性质在生活中的体现做重点分析,并简单介绍了一些应用,使大家能够简单了解到生活中的一些光学。

关键词:生活;光学;应用

Application of optical in life

Wei Xiaocheng

(Southeast University, Nanjing 211189)

Abstract: we live every day light shadow, it plays an important role in our daily life, there is no light we will not be able to enjoy the colorful world. Of course,optical in people's daily life also has a wide range of applications, such as theoptical fiber communication, laser, telescope, camera, video camera, is its wide application in life. This paper focuses on the analysis of embodied do several keyproperties of light in life, and briefly introduces some applications, so that we canlearn some simple optics in life.

key words: life; optical; application

光学是研究光与物质相互作用及光传播的学科,物理学中所包含的重要的基础学科之中,就有光学。同时,光学也有广泛的应用,比如为了设计各种光学仪器而发展起来的几何光学,随着科技进步,物理光学也开始崭露头角,例如一直以来作为精密仪器测量中的一个重要手段—光的干涉,以及实验中我们经常使用到的一种重要的分光仪器—衍射光栅,都是物理光学发展的成果。随着光学的不断发展,当代光学被

韦孝诚,1995.5.23,男,山东,材料科学与工程学院,wxc19950523@126.con 广泛应用到通讯、信息处理、材料加工、医疗、农业、军事等重要领域,有着光辉的前景。

光源,顾名思义,也就是任何能够发出可见光的物体,太阳、萤火虫等发出的光(自然光源),蜡烛、火焰、各种各样的灯(人造光源)等所发出的光,都是我们日常生活中所熟悉的光源。光源不仅用来照明,在科学实验中为了各种科学研究课题的需要,人们常使用形式多样的特殊光源,尤其是在上世纪六十年代美国红宝石激光器的成功发射,更是人们在探索光的路途中的一项重大里程碑。

1生活中的光的直线传播

光在同种均匀介质中沿直线传播,通常简称光的直线传播.它是几何光学的重要基础,利用它可以简明地解决成像问题.人眼就是根据光的直线传播来确定物体或像的位置的。

1.1日食、月食

近些年来在我国可观测到的各种日食,作为大自然的奇特景象,我们在欣赏的同时也不仅为之惊叹。这奇特的自然现象,实际上主要是由光的直线传播这一性质引起的。

图1 日食原理

简单来讲,日食的产生就是由于光的直线传播,地球、月球、太阳在同一直线,月球遮挡了太阳光导致的。一般情况下,日食是不容易产生的,能够亲身观测更是机会难得。与日食相对应的,是月食:当太阳、地球、月球三者恰好或几乎运行在同一条直线上时,地球全部或部分地遮挡了太阳光,产生月食。月食的发生时间,经常是在每个月的月圆前后,也就是我国传统的农历十五左右,这是月绕地、地绕日的周期性规律决定的,并且月绕地轨道与日自身轨道在宇宙空间并非为同一平面,但这上述轨道在空间有两个交点,只有在日、月均接近对应的交点时方可形成一直线,因此月食也并非月月可见的。

图1 月食原理

1.2光沿直线传播在生活中的一些应用

作为光的一个基本性质,光的直线传播在我们的日常生活中有着广泛的应用。比如士兵打枪瞄准、站队时判断队伍是否整齐、驾车行驶时判断是否直行等,这里主要介绍激光准直技术。

我们知道优良的方向性是激光优于其他光的一大特点,激光准直通俗来讲,就是以激光束作为基准,并配合其他物理光学测量法,测定一条直线上的点位偏离情况,激光准直仪主要根据这一原理制作。简单来说,激光准直仪就是将其发出的准直激光束作为基准线,用于校准的测量仪器,激光器作为其光源发射系统,同时它还具有光电接收系统及配件。我们的工业生产生活中经常有它的身影,它经常用于测量平面的平整度、平行度、直线度以及长距离的孔、轴的同心度。传统方法,耗功耗时,测量过程中不少因素都会影响到测量精度,并最终导致整个系统的精度偏低,而现代激光准直仪,不需多人操作,受外界影响因素小,因而更加省工省时并且更为精确。国防工业、检修公司、电力学校、火力发电厂、钢厂、等重要的工业场所都经常使用到它。

2光的反射与折射

光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。当光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。

光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折,叫做光的折射。

2.1月球上的反射

月亮对于人类来说,是最大规模的反射现象,月亮作为地球的一个天然卫星,本身不会发光,它只是反射太阳的光,所以我们才能观测得到日食和月食(若月球会发光这两种现象就不可能发生)。由于月球表面比较凹凸不平,主要发生漫反射,所以夜空中我们看到的月光相对柔和,没有太阳光那么刺眼,因而能够“赏月”。

2.2海市蜃楼

海市蜃楼是非常神奇又难得一见的自然景观之一,在我国沿海省份的夏季经常可以看到此奇景,在我国古代经常被神化,其实它的的形成主要是由于光的折射和全反射造成的。

气温较高时,海面上空气的温度,上层空气要比下层高,且其密度也比下层小,因而有相对较小的折射率,因此我们可以假设海面上的空气是一层层叠起的,折射率从下到上呈减小趋势,当远处的景物反射或发出的光线射向空中时,发生连续折射,致使进入上层空气的光线的入射角呈连续增大趋势,当达到一定角度时便发生了全反射,光线便在另一地点回到地面上,进入到人眼睛的光线便是远处的景物,仿若飘于空中。如果柏油马路上的温度过高,我们常会观察到前方景象飘忽的现象,这

是由于热路面的空气层,上层空气密度比贴近热路面的空气层要大,折射率情况与上述情况相反,但也具备发生全反射的条件,故而会产生类似通过火焰上层空气看前方景象时的飘忽现象。 2.3

生活中光的反射应用

根据镜面反射、漫反射特点,反射在我们的日常生活中有着极其广泛的应用。我们每天都接触镜子,正是有了光的反射,镜子才可以把接收到的光反射过来,这样人就可以在镜子中看到自己的样子。如果想使镜子中所成的像变得有趣,只需把镜面做的不平整即可,此时我们会观察到镜中所成像变得扭曲或拉伸,这便是哈哈镜了。汽车后视镜也运用了这个原理,我们注意到,汽车后视镜是凹面的,这样一来便会在镜中形成缩小的像,从而大面积的景物在小小的汽车镜面中都可以看到,扩大了司机视野。还有自行车的尾灯、公路上的标志牌、潜望镜等都是光的反射应用。 2.4

生活中光的折射应用

眼镜、放大镜、相机镜头、凸、凹透镜等都是生活中常见的物品,这些都是光的折射在生活中的具体应用。

3 光的色散

光的色散(Dispersion of light )指的是复色光分解为单色光的现象;复色光通过棱镜分解成单色光的现象;光纤中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。色散也是对光纤的一个传播参数与波长关系的描述。

图3 光的色散原理

3.1 蔚蓝的天空

细微颗粒的散射遵循瑞利定律:散射光强度正比于波长的四次方的倒数。后三个可见光的波长较短,最容易被散射,而前三个可见光的波长较长,不容易被散射;与此同时空气自身的密度涨落对光也有一定的散射,尤其是大气中氧气的涨落引起的散射,大气中氮气占有最大比例,然而氮气无色,而氧气在一定物理条件下成淡蓝色,故氧气对天空呈现蓝色也起到了一定作用。大雨过后或越晴朗的天空由于悬浮小微粒增多,散射变强,这就是天空更加蓝的原因。如果空气中由于汽车尾气、工业废气等的增多,这些污染性气体粒子尺寸较大,发生米氏散射,致使天空呈现青灰甚至灰白色。我们或 许会观察到,在夜晚即将来临,没有太阳后的天空,会出现深蓝色,这其实是大气中的臭氧层在起作用,它在离地球表面20至30公里的高空,截获了太阳光中的黄色和橙色部分,让蓝光部分通过,直到所有光亮消失,所有的颜色才消失在夜色中。 3.2

生活中光的散射的应用

由于黄光不易被散射,被广泛应用于交通领域的雾灯、车牌、警示牌等方面;在拍照摄影领域,利用光的散射可以拍摄出更加有意境的场景;在科研领域中,光的散射被大量应用于微小粒子分析当中。

4 光的干涉与衍射

两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象。这种现象叫作光的干涉。

光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象,叫光的衍射。 光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。 4.1

灯光的光晕

我们在家里或宿舍对着灯棍瞪大或眯小眼睛时,会发现周围的辐射光芒,这是我们经常观察到的现象,这种现象产生的本质便是光的衍射。

我们知道,如果波长与障碍物尺寸相当,衍射

现象最明显,我们在眯起眼睛的时候,在某个时刻便会产生与灯光波长相近的缝隙,于是在眼睛上发生衍射,我们便看到了灯棍周围的光晕。

类似还有影子,我们经常见到的影子都有模糊的轮廓,这都是由于光在物体的轮廓边缘发生衍射导致的。 4.2

干涉、衍射在生活中的应用

全息照相、电子显微镜、光谱仪等都是其重要应用。 4.2.1

全息照相

息显示主要利用全息照相能重现物体三维立体图像的特点,因全息片能给出和原物大小一样、细节精美、形状逼真的三维图像,所以是极有发展前景的应用之一。它可以用来复制历史文物艺术珍品、全息肖像、全息装饰品和全息风景画等也可用于超景深照相,使远距离到近距离的物体同时记录在一张全息底片上。而从其再现像中逐次按不同距离分层观测,不受普通照相景深的限制。全息显示常用的全息术有:透射和反射全息、像面全息 彩虹全息、真彩色全息、合成全息和模压全息等多种类型。其中除透射全息图需要用激光再现外,其余都可用自光再现,从而使在自昼自然环境中可观察到三维景像。近年来模压全息逐步进入到人们生活中,并受到人们的欢迎和喜爱模压全息把浮雕艺术和照相艺术相结合,用多层次体现三维空间,极具有观赏价值它除了作为艺术全息品便于携带和保存外,已广泛用于防伪标识、贺卡、商标、纪念封和图书插图等领域,国内外都已形成一种巨大的产业。

图4全息照相原理

4.2.2

光谱仪

光谱仪,又称分光仪,广泛为认知的为直读光谱仪。以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。其构造由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。

根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器。经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器。调制光谱仪是非空间分光的,它采用圆孔进光。

根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪,衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪。光学多道分析仪OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十几年出现的采用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理,存储诸功能于一体。由于OMA 不再使用感光乳胶,避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理,测量工作,使传统的光谱技术发生了根本的改变,大大改善了工作条件,提高了工作效率;使用OMA 分析光谱,测量准确迅速,方便,且灵敏度高,响应时间快,光谱分辨率高,测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机,绘图仪输出。它己被广泛使用于几乎所有的光谱测量,分析及研究工作中,特别适应于对微弱信号,瞬变信号的检测。

5 光学在高新技术中的应用

5.1

X 光线在医学中的应用

从1895年德国物理学家伦琴发现X 线至今已有100多年的历史,X 线透视和摄片为人类的健康做出了巨大的贡献,而今影像医学作为一门崭新的学科,在近20年中以技术的快速发展和作用的日益扩大而受到普遍的重视,在我国大中城市的大医院中,影像学科已成为医院的重要科室,在医院的医疗业务、设备投资、科研中占有重要的地位。

X 线之所以能使人体在荧光屏上或胶片上形成影像,一方面是基于X 线的特性,即其穿透性、荧光效应和摄影效应;另一方面是基于人体组织有密

度和厚度的差别。由于存在这种差别,当X线透过人体各种不同组织结构时,它被吸收的程度不同,所以达到荧光屏或X线片上的X线量即有差异。这样,在荧光屏或X线片上就形成黑白对比不同的影像。

因此,X线影像的形成,应具备以下三个基本条件:首先,X线应具有一定的穿透力,这样才能穿透被照射的组织结构,第二,被穿透的组织结构,必须存在着密度和厚度的差异,这样,在穿透过程中校吸收后剩余下来的X线量,才会是有差别的;第三,这个有差别的剩余X线,仍是不可见的,还必须经过显像这一过程,例如经X线照片或荧光屏显像,才能显示出具有黑白对比和层次差异的X线影像。

X线穿透密度不同的组织时,密度高的组织被吸收的多,密度低的组织被吸收的少,因而剩余的X线量就出现差别,从而形成黑白对比的X线影像

5.2光纤通信及在配电网上的应用

5.2.1波分复用技术

波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率(或波长)不同,将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器),将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端,再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在一根光纤可实现多路光信号的复用传输。

5.2.2光纤接入技术

光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

5.3OLED显示技术

OLED,即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display,OELD)。OLED 因具有柔软、透明、画质清晰、节能环保等特点,被视为是下一代最具潜力的新型平面显示技术,因此从2003年开始,这种显示设备在MP3播放器上得到了广泛应用,而对于同属数码类产品的DC与手机,此前只是在一些展会上展示过采用OLED屏幕的工程样品,还并未走入实际应用的阶段。但OLED屏幕却具备了许多LCD不可比拟的优势。

OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构。整个结构层中包括了:空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合,产生光亮,依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色,构成基本色彩。OLED的特性是自己发光,不像TFT LCD 需要背光,因此可视度和亮度均高,其次是电压需求低且省电效率高,加上反应快、重量轻、厚度薄,构造简单,成本低等。

参考文献格式:

[1]赵凯华,钟锡华.《光学》[m].北京:北京大学出版社,

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[2]何颖君.准均匀介质散射场强度相关性的理论研究[J].

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[4]马文蔚.《物理学》[m].高等教育出版社,2012:93-160

[5]易仕明.略谈轻雾、霾、浮尘、烟幕[J].气象,1982(11).

科技与生活演讲稿3篇

[标签:标题] 篇一:科技在我身边演讲稿 科技在我身边演讲稿 老师们,同学们,大家好! 今天我演讲的题目是“科技就在我们身边”。 对于科技,我们一点也不陌生,因为我们每天都生活在科技的成果中,我们每天都在享受着科技的成果。也许你没有发现,也许你会发出疑问:“科技?科技在哪里?”你看,科技就在你身边:我手中的话筒,刚刚升旗时的旗杆,我们每天看的电视、电脑,洗衣机、火箭、卫星、宇宙飞船??同学们,你们能说,我与科技无关吗? 大家应该有过这样的经历,滚烫的鸡蛋拿在手里根本无法剥,怎么办?往鸡蛋上浇冷水,蛋壳就会奇迹般地裂开脱落。这是什么原理呢?原来,这是“热胀冷缩”的作用。 在生活中我们不难发现,树木的树干都是圆锥状的。由此我们可以提出:树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有什么好处? 生活中只要我们勤于观察,勤于思考,勤于动手,“科技发明”一词并不是那么遥不可及:也许一个小小的水龙头就是我们的灵感,也许改造的一个箱子就是我们今后申请专利的发明,也许一面镜子,一个衣架??也许在我们之中就有将来的科学家?? 我们的小发明,或许粗糙??我们的小论文,或许稚嫩??它们的存在,或许比起纳米技术来说显得太渺小,太幼稚??可是没人会否定它们??因为今天的它们,也许就会成为未来的科技新一代产品,飞入寻常百姓家! 其实,科技并不像我们想像的那样遥远,只要我们善于观察生活,我们就会发现,科技就在我们身边,希望同学们都有一双善于发现科技的火眼金睛,创造出更多的科技成果! 谢谢大家! 篇二:科技与未来演讲稿 在场的各位同学、各位老师,大家好!我是预备一班的云,今天,有幸在这里作题为《科技与未来》的演讲,我既十分的骄傲,却又有些不安。近几年来,我们看到了我们伟大的祖国的科技事业的迅猛发展,这让我为我是个中国人而感到无比的自豪。记得很久以前,手机的用途几乎只有一个,那就是打电话,可是前几年,手机有了很大的改变,不仅外观漂亮多了,而且用途也多了,可以用手机拍照、开会、上、发短信息等等一系列的事情,这让我们的生活更为方便,也让我更加领会到了科技的力量,不过,我只是个初出茅庐的学生,对“科技”二字的内容还知之有限,我无法用一些很深奥的理论来阐述科技的玄奇,也无法对各位走上工作岗位的长辈们承诺我所能实现的科技蓝图。但我愿意用一个学生的角度来畅想科技与未来。从基因工程“让人活到一千岁”的梦想,到纳米技术“包你穿衣不用洗”的诺言;从人工智能“送你一只可爱机器狗”的温馨,到转基因技术“让老鼠长出人耳朵”的奇观。不断有新的科技在诞生,每一个新科技的发现都会让人们欣喜若狂,因为,这些新科技正在逐步地改善我们的生活,让我们更加了解自己。就近期而言,中国首先完成了非典病毒全基因组测序,非典现在是全球公认的危害性最大的疾病,可是为什么别的国家不能首先完成,而我们国家就偏偏完成了呢?很简单,这说明了我们国家不比别人落后,不比别人差,回头看看我们祖国的此文来源于范文先生过去,从曾经一个刚刚起步的改革开放的国家到现在的拥有领先的科技水平的大国,我们的祖国经历了多少的风风雨雨,多少的困难与坎坷,但是我们的祖国还是挺过来了,因为我们的祖国坚信——科技不仅改变命运,还可改变未来。对于我们这一代人,对社会的普遍感觉是竞争意识强了,学习劲头足了。科普知识是我们关注的焦点,爱因斯坦、霍金、比尔?盖茨是我们心目中的明星,计算机科学、现代物理和化学

生活中的光现象

生活中的光现象 我今天给大家带来的主要是生活中的一些光现象。 首先,我想问大家一个问题生活中你都见过哪些光? 有的人说,加过太阳光、激光、灯光。。。。。。 那你们知道光是怎样传播的吗? 物理学中,我们把能够发光的物体叫作光源。当光从光源中发出时,如果是在同一种均匀介质中,比如水、空气等,那么它将沿直线传播。认得影子就是这样形成的。 哎?那可能有人就有疑问了?既然光是直线传播的,为什么影子是黑色的?为什么在你的影子中看不到光呢?其实啊,光照射到物体上时,一部分光被物体吸收,一部分光被物体反射。有的物体只透光,即透明物体,它的颜色由透过的色光决定。有的物体不透光只反射光,即不透明的物体,它的颜色由反射的色光决定。所以我们的身体把光全部吸收了,影子就变成了黑色。这就是影子,或者阴影形成的原因。 那什么是反射现象呢?光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。它遵循着一定的规律。你们看到我的衣服是带颜色的,这就是光反射到你眼睛的结果。 另外一种比较常见的光现象就是折射现象。光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。你看到水中的筷子变弯了就是折射现象。至于筷子向那一侧弯折,这就跟两种介质的折射率有关了。 那现在再问大家一个问题,当光从水射入空气中时会出现几种光现象?光光在水中传播时是直线,在水和空的分界面处,会发生两种光现象,一种是反射,另一种是光的折射。进入空气中后会继续沿直线传播。因此,当光从空气射入水中时,会发生以上三种光现象。但是有的时候我们找不到折射光线,这是怎么回事呢?当光从一种介质照到;另一种介质中,在满足一定条件下,光全部被反射回原来的介质内,这种现象,我们称之为全反射。我们现在用到的光导纤维就是利用这个原理制成的。 那么,下面我给大家做一个实验,听完我刚才的讲解,看看大家能不能解释一下其中的奥秘?“水流传光” 材料:绿色激光笔一个(代替手电)、牛奶盒一个、挡板一块,盆 一个 如图1所示,在容器底部开一个小孔,先封住小孔,在牛奶盒中盛 好水,打开激光笔,再让水从小孔中流出并射到挡板上,这时发现 挡板上水射到之处呈绿色。这就是光在水柱中发生全反射的结果。 最后,如果大家还想知道太阳发出的光的是白炽光,大气是无色透明的。那为什么天是蓝色的?早晚的太阳是红色的?请看展板

光学仪器在医疗器械中的应用要点

光学仪器在医疗器械中的应用 摘要 人们通过对光现象的认识和研究,加深了对光本质认识的同时,也极大地推动了现代光学的迅速发展和光学仪器的广泛应用,特别是在医疗器械上的应用,为很多疾病解决了难题。这次实习为我以后的工作和学习奠定初步的知识,使我能够亲身感受到由一个学生转变到一个职业人的过程。此外,更能体验生活的艰辛,激励自己好学的心,培养刻苦耐劳的精神,为以后走入社会奠定基础。 关键词:光学发展光学仪器光学应用医疗器械 Abstract People passes pair of optical phenomena understanding and research, deepen the understanding of the essence of light at the same time, but also greatly promote the rapid development of modern optics and optical instruments are widely used, especially in the application of medical devices, for many diseases to solve the problem. This practice for my future study and work to lay the preliminary knowledge, so that I can feel from a student to an occupation people process. In addition, it can experience the hardships of life, encouraging his good heart, industriousness and stamina training spirit, after entering the society lays a foundation. Key words:Optical development Optical instruments Optical application Medical apparatus and instruments 第一章绪论 1.1 前言 随着我国仪器仪表行业的迅猛发展,光学仪器也出现了的新的发展。目前我国光学仪器在物理学新效应和高新技术的推动下,有了新的探索和发展。在医疗设备方面应用越来越广泛。 目前,计量测试仪器、物理学测试仪器、地学和地质学仪器、化学分析仪器、医学仪器、无损材料检验仪器的研发都十分重视高温超导量子干涉器(SGUID)技术的应用。同时光纤、光学玻璃等检测,也逐渐应用到椭偏技术。 未来我国光学仪器将逐渐向自动化、光电化发展。目前三座标测量机、自准直仪和投影仪等光学计量仪器已经在微机化、光电化发展中取得了良好的成效。未来更多的新光电器件、新功能材料的开发,将进一步促进光学仪器的光电化发展。同时CCD器件、半导体激光器、光纤传感器等技术的发展也在推动着光学仪器的变革,使光学仪器更加微机化、光电化、自动化以及高精确化。

科技与生活教学设计

科技与生活教学设计内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

科技与人们的生活 教材分析 本课是第二单元辉煌的科技殿堂的第一课,本课教学内容的安排与设计,是在把握本单元“科技造福人类”主题教育的同时,把科技与人们的生活作为重点,特别地凸显出来。无论是体例编排,还是内容选择,无论是几十幅插图的设计,还是各种栏目的设置,都是围绕着科技这个主题展开的。教学目标 1.知道科学技术是人们在长期实践中积累的经验和知识,它源于生活又改变生活。 2.调查了解过去人们的日常生活,对比科技产品在人们生活中的广泛应用,感受科技给人们生活带来的方便,人们的生活离不开科技。 3.培养学生热爱科学,喜欢动手实践,敢于创新的精神。 教学重难点 了解科技产品在人们日常生活中的广泛应用,科技源于生活又改变生活,敢于在生活中遇到不方便时去创新。 教学方法 自主——合作——探究 教学准备 多媒体课件、学生课前搜集相关资料。 教学设计 一、创设情境、导入新课

1.课前老师请同学们做了小调查,过去家庭日常用水是怎样获取的?家里有事怎样传达信息?外出靠什么交通工具?现在呢? 2.学生汇报情况。 3.师:过去,科学技术相对落后,人们生活存在诸多不便,而今天科学技术飞速发展,人们生活发生了巨大的变化。这节课就让我们共同探讨科技与人们的生活。 板书课题:科技与人们的生活 二、自主交流,合作探究 1.同学们,请打开书37页,读一读肥皂的故事,说一说你有什么感受? (学生自由发言) 2. 师:科技是人们在长期实践中积累的经验和知识,它来源于我们的生活。(板书:来源于生活) 3.谁还知道我们身边像这样的小发明、小创造呢? (学生自由发言,例如人们以前种地用铁犁,靠牛拉,还要人扶,人工点种,很不方便很慢,后来人们发明了机械播种机,燃烧汽油,一个人就可以种地了,省工省力。) 4.师小结:其实在我们生活当中,哪怕是一个小小的发现与发明,都会直接影响生产的发展和生活质量的提高。 三、合作探究、科技改变生活 1.师:在科技高速发展的今天,人们几乎每时每刻都受益于科技的进步,人们生活的方方面面都离不开科技,科技的应用使人们的生活变得更加方便、舒适、丰富多彩。 2.小组讨论:科技产品在日常生活中的应用

浅谈光学在生活中的应用

浅谈光学在生活中的应用 摘要:主要论述了光学的应用。如:x射线在医学上的应用,光纤通信发展现状及配电网上的实施方案,OLED显示技术,全系技术的原理及应用前景等。关键词:x射线光纤通信 OLED显示技术全系技术激光应用 英文摘要:Mainly discusses the application of optical. Such as: X-ray in medical applications, optical fiber communication development status and distribution online plan, oled display technology, all is the principle and the application prospect of technology, etc. 正文 一 x射线在影像医学的应用 从1895年德国物理学家伦琴发现X线至今已有100多年的历史,X线透视和摄片为人类的健康做出了巨大的贡献,而今影像医学作为一门崭新的学科,在近20年中以技术的快速发展和作用的日益扩大而受到普遍的重视,在我国大中城市的大医院中,影像学科已成为医院的重要科室,在医院的医疗业务、设备投资、科研中占有重要的地位。 第一X线影像形成的原理 X线之所以能使人体在荧光屏上或胶片上形成影像,一方面是基于X线的特性,即其穿透性、荧光效应和摄影效应;另一方面是基于人体组织有密度和厚度的差别。由于存在这种差别,当X线透过人体各种不同组织结构时,它被吸收的程度不同,所以达到荧光屏或X线片上的X线量即有差异。这样,在荧光屏或X线片上就形成黑白对比不同的影像。 因此,X线影像的形成,应具备以下三个基本条件:首先,X线应具有一定的穿透力,这样才能穿透被照射的组织结构,第二,被穿透的组织结构,必须存在着密度和厚度的差异,这样,在穿透过程中校吸收后剩余下来的X线量,才会是有差别的;第三,这个有差别的剩余X线,仍是不可见的,还必须经过显像这一过程,例如经X线照片或荧光屏显像,才能显示出具有黑白对比和层次差异的X线影像。 X线穿透密度不同的组织时,密度高的组织被吸收的多,密度低的组织被吸收的少,因而剩余的X线量就出现差别,从而形成黑白对比的X线影像 第二密度 (一) 物质密度与影像密度物质密度即单位体积中原子的数目,取决于组成物质的原子种类。物质密度与其本身的比重成正比例。物质的密度高,比重大,吸收的X线也多,影像在照片上呈白影,在荧光屏上黑暗。反之,物质的密度低,比重小,吸收的X线也少,影像在照片上则呈黑影,在荧光屏上明亮。由此可见、照片上的白影与黑影或荧光屏上的暗与明都直接反映物质密度的高低。在术语中,通常用密度的高与低来表达影像的白与黑。例如用高密度、中等密度和低密度或不透明、半透明、透明等术语表示物质的密度。人体组织密度发生改变时,则用密度增高或密度减低来表达。由此可见,物质密度和其影像密度是一致的。 但是,X线照片上的黑影与白影,还与被照器官与组织的厚度有关,即影像密度也受厚度的影响。 (二) 天然对比与人工对比

激光在生活中的应用

激光在生活中的应用摘要:本文介绍了几种激光的发展以及现阶段达到的成果等,以及在生活中的应用,如在医学生的应用、工业上的应用、在军事上的应用等。 关键词:激光焊接激光切割激光打孔加工微型仪器激光玻璃激光传感器激光冷却激光美容激光去除面部黑痣激光除皱激光切除肿瘤激光雷达激光测距仪激光制导激光侦察对抗激光武器 大家对于激光这个词并不陌生。激光唱机、激光视盘所提供的听觉享受,全息照片给与我们的三维视觉效果,以及“死光”武器、星球大战计划都是人们津津乐道的话题。但激光到底是什么东西?它是怎样产生的?它又有什么样的性质?这恐怕就没有多少人了解了。下面,我们一起来全面的了解一下激光。 一:什么是激光 激光镭射最初的中文名叫做“雷射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是“通过受激辐射光扩大”。激光镭射的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程,激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”。 二:激光的基本特性:

1. 受激吸收(简称吸收) 处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。 2. 自发辐射 粒子受到激发而进入的激发态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。 3. 受激辐射、激光 1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外, 处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率。 4、定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。天文学家相信,外星人或许正使用闪烁的激光作为一种宇宙灯塔来尝试与地球进行联系。 5、亮度极高 在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑肉眼可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的,而且它是人类创造的。 6、颜色极纯 光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳辐射出的可见光段的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氖灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 7、能量极大 光子的能量是用E=hv来计算的,其中h为普朗克常量,v为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。

高分子材料与我们的生活

高分子材料与我们的生活 高分子材料作为新时期的全新全能型材料,是现代人类发展的重要支柱,是发展高新科技的基础与先导,高分子材料的应用将会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平,对人类的发展将会出现前所未有的促进。本文将从高分子材料的定义、主要种类、应用和以塑料为例介绍与人类生活息息相关的高分子材料的相关常识。 定义 高分子材料:macromolecular material,以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,通常分子量大于10000,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合体。 来源 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。 高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分,可分为天然高分子材料、半合成高分子材料和合成高分子材料。

天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。 生活塑料 高分子材料遍及各行各业,各个领域:包装,农林牧渔,建筑,电子电气,交通运输,家庭日用,机械,化工,纺织,医疗卫生,玩具,文教办公,家具等等。 塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。 农业方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。 工业方面:电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料;在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品;在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐材料;在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等。 农用塑料:①薄膜②灌溉用管。 建筑工业:①给排水管PVC,HDPE ②塑料门窗③涂料油漆。 ④复合地板,家具人造木材,地板⑤PVC天花板。 包装工业:①塑料薄膜:PE,PP,PS,PET,PA等。 ②中空容器:PET,,PE,PP等。 ③泡沫塑料:PE,PU等。 汽车工业:塑料件,仪表盘,保险机,油箱内饰件,坐垫等。 军工工业:飞机和火箭固体燃料(低聚物),复合纤维等。 电气工业:①绝缘材料(导热性,电阻率)等,导电高分子。 ②电子:通讯光纤,电缆,电线,光盘,手机,电话。

话题作文科技与生活作文字篇

话题作文科技与生活作 文字篇 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

话题作文科技与生活作文400字(5篇)第一篇:科技与生活 自工业革命后,各国科技就不断发展,人们的生活也越来越好,一开始,人们步入蒸汽机的时代,再来,人们电气时代,现在,各家各户的家用电器,随处可见…… 如果我们的生活没有科技的参与,那我们的生活会变成什么样子呢?人们将不会像现在这样,穿得俏美;人们更不会建起高楼大厦……反之,如果没有科技参与我们的生活,那我们的生活将会和猿古时代一样,枯燥无味! 现在,我们的国家一天天强盛,科技也随之一天天发展,各式各样的科技新产品一代换一代,人们的生活变得丰富多彩。爱迪生经过无数次实验后,终于发明了电灯,人们就不用生活在像荧光下的夜晚,晚上也可以像白天一样正常工作……自水稻之父——袁隆平,培育出了超级水稻之后,农民们种出的水稻大大增产,人们就不愁食不果腹闹粮荒……自莱特兄弟发明飞机后,人们就不用坐轮船,坐汽车,更不用走路去很远的地方,人们就可以坐飞机环球旅行,既节省了时间,又节省了金钱。总之,是科技改变了一切!如果没有科技的发展,今天的一切就不可能实现! 科技影响现在,科技创造未来! 第二篇:科技改变生活 随着科技的发展,我们的生活也越来越舒适。计算机就是改变我们人类生活的一项发明。

1946年2月14日,第一台计算机就在美国诞生了。这台计算完全采用电子线执行运算、逻辑运算和信息储存,其运算速度比续电器计算机快1000倍。这是世界上第一台电子计算机,它使用了-个电子接管,重达30多吨,耗电150瓦。 计算机的硬盘设备是指计算机系统中所使用的电子线和物理设备等。中央处理器的主要功能是逐条执行程序所指定的操作。储存器的主要功能是存放程序和数据,外部设备是用户与机器之间的桥梁。 具有对一种媒体信息进行获取、编辑、储存、检索、传输、展示等功能的计算机就是多媒体计算机。话题作文科技与生活作文400字(5篇)话题作文科技与生活作文400字(5篇)。而能处理多种媒体信息的计算机技术,称为“多媒体技术”。多媒体技术的主要特点是能统一、综合处理多种形式的信息,所以多媒体技术是计算机技术、声像技术以及通信技术相结合的一种综合性技术。 啊,现在的科技真发达呀! 第三篇:科技改变生活 眼下,科技越来越来发达,人们逐渐进入了信息时代。现在就让我来介绍“信息时代”标志性的物品之一——手机。 手机的外型小巧玲珑,很轻便。它的功能可不少,能发信息、拍照、查日历、上网、录像…… 其中功劳最大的,也是最常用的就是快速的发信息和通话了。要想在古代,人们见一次面,传递个消息,都得用上几天或更长的时间。还有写信,你在东

生活中的光学小实验

生活中的光学小实验 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

生活中的光学小实验 ●演示光的直线传播 器材:铅笔、光源 将铅笔对着光源,后面会出现铅笔的影子,说明光在均匀介质中沿直线传播。 ●演示小孔成像 器材:纸杯、台灯 在一次性纸杯的底部戳一个小孔,对准台灯的灯泡,通过调节孔与灯泡的距离,在白色墙壁上观察小孔成像的特点。 ●演示光的折射现象 器材:一透明玻璃杯(有水)、铅笔 将铅笔斜插入装有清水的透明玻璃杯中,发现铅笔的水中部分变得折了,这是光的折射现象。 ●演示凸透镜实验 器材:一瓶矿泉水 ⑴用一瓶矿泉水对着太阳光,可以在地面上得到“细细”的亮条,说明凸透镜对光有会聚作用。 ⑵用手握住一瓶矿泉水,隔着瓶子观察自己的手指,可以看到放大了的手指虚像,以此来演示凸透镜成放大虚像的实验。 ●演示凹透镜实验 器材:一副近视镜、课本

我们的近视眼镜片就是凹透镜,通过近视镜片观察课本上的字,不论怎样调节距离,只会看到正立变小的字,说明凹透镜只成正立缩小的虚像。 ●演示光的衍射现象 器材:两支铅笔、日光灯 把两支铅笔并在一起,中间留一条狭缝,眼睛通过狭缝去看远处的日光灯,可以看到许多彩色的衍射条纹。 ●演示凸面镜成像实验 器材:新图钉(或新不锈钢勺) 取一崭新图钉,图钉的钉帽就是一凸面镜,我们只要对着钉帽就可观察到凸面镜的成像情况。还有,崭新的不锈钢勺子的图面也是一凸面镜。 ●演示凹面镜成像实验 器材:一新不锈钢勺子(或手电筒的金属锅) 取一崭新的不锈钢勺子,其内侧就是一凹面镜,我们对着勺子内侧则可观察到凹面镜的成像情况。再有,手电筒的金属锅也是一凹面镜。 ●演示光的色散实验 器材:一浇花的喷壶、清水 找一晴天,用家里浇花的水壶(必须能喷出雾状的水雾),背对太阳朝45度角左右喷去,就会在空中出现美丽的彩虹,说明太阳光由七种颜色的光组成,这就是光的色散。

人教版生活与科技第1册第三章第3节《天气和我们的生活》教案

《天气与生活》教学设计 教学目标: 1.能够举例说明天气的变化对人类的生活和生产造成的有利和不利的影响。 2.能够用实例或调查结果说明人类的活动已经对天气变化造成一定的影响。 3.能够用图表记录的数据进行简单分析,得出某些科学结论。 4.愿意把自己收集到的天气与人类的资料和图片与同学交流。 教学准备:课件、各种天气影响生活的资料 教学时间:1课时 教学过程: (一)导入新课: 1、谈话:今天的天气怎样?你喜欢这样的天气吗?你还喜欢什么天气,为什么? 2、讲述:天气的变化不仅对我们的学习和心理造成不同的影响,他还能对人们的生产生活产生巨大的影响力。 (二)活动 1、天气对人的影响 (1)谈话:同学们,以小组为单位交流你们收集到的天气对人影响的图片或文字资料。 (2)学生小组交流、讨论。 (3)结合课件全班交流。 (4)提问:谁最关心天气?为什么? (教师要在学生发言后,对其观点进行总结。具体情况视学生的回答而定,但一定主意要让学生明白,天气对人类的影响有好有坏,即使同一天气状况,对不同的人类活动也会产生不同的影响作用。)

2、人类活动对天气的影响 (1)我们知道了天气对我们有着重要的影响,于是古人是“靠天吃饭”,即使到了现代,也得时刻关注天气变化,预报天气带给我们的影响。那么,我们人类的活动会不会对天气也会产生影响呢?看老师这的小例子。 (2)出示课件,这幅图上的两地是北京的中关村和颐和园,两地相距不到一万米,在3月28日对这两地进行了调查,来看一下调查的数据。你们发现了什么? (3)学生回答。 (4)谈话:影响北京两地气温变化显著的原因是什么? (5)讲述:这种现象叫“热岛效应”。此外,人们的生活还会对天气造成“温室效应”、“酸雨”,我们一起看看吧!(出示课件)(6)拓展:观测酸雨的几种常用的方法。 (7)谁能给大家讲讲其它关于这方面的例子呢?(教师要注意学生理解“人类活动能够影响天气”是可能出现片面的理解,认为只是负面的影响。为了从小培养学生观察问题、分析问题的能力,教师可以通过诸如人工降雨、修筑防风林等方式来改变不利天气的事例说明。) (8)提问:怎样保护天气? 板书设计: 5天气与生活 天气变化给人类带来影响 人类活动对天气也有影响

光学原理在日常生活中的应用

光学原理在日常生活中的应用 学科讲坛WENLIDAOHANG 光学原理在日常生活中的应用 文/韩艳红 前言:人类的智慧之光将我们的生活点缀的五彩缤纷,大镜的作用,最后得到一个较为放大的正立虚像A"B,,,此像 赏心悦目,其中光学原理和技术的应用起到了至关重要的恰又成在人眼的明视距离附近,对于门外的情况,就看得清 作用,下面将我们日常生活中光学原理的应用从理论上进楚了. 行分析与探讨.. 一 ,九龙杯的秘密 九龙杯是传说中的稀世珍宝,在一个小巧玲珑的酒杯 里斟满酒后,杯底就出现九条神气活现的龙,在云问翻腾飞 跃,像要飞出来的样子.如果把杯里的酒喝光,龙就不见了. 其实用我们学过的光学知识去分析,就一点也不神秘 了.九龙杯由杯碗,杯底和杯座三部分组成,杯座和杯底之 间放有画着九条龙的画片,杯底是一个下表面是平面,上表 面是凸面的,焦距很大的平凸透镜.相当于一个象差很大的 放大镜. 当杯内没斟酒时,画片通过平凸透镜成一个放大,正立 的虚像.像的位置在平凸透镜的下方,而且得到的像很大, 通过杯底只能看到这个虚像的很小部分,再加上这个平凸 透镜像差也很大,得到的是模糊不清的像.所以人看不到 (或看不出来)龙的画片. 如果在酒杯内斟满酒以后,酒相当于一个平凹透镜,物 体通过凹透镜会得到缩小的虚像,把杯底成的虚像缩小了,

人就能看到画片的全景了.再加上酒形成的平凹透镜产生的像差与杯底成的象差刚好相反,可以互相抵消,人能看到的像就清晰了. 透明液体不同的形状,可以起到各种透镜的作用,比如 人的眼睛,就是用液体形成的透镜来成像的,我们不是看的很清楚吗? 九龙杯的原理是物体通过两个透镜成像,耍¨果这两个 透镜配合的很好,就可以消除象差,得到非常清晰的像.照相机的镜头往往使用透镜组,就是为了减小象差,使照片更清楚. 二,防盗门的猫眼 ,L B_ ,, 室内 —— r 解:目前市场上出现防盗门镜(俗称"猫儿眼"),正看和 倒看的效果迥然不同,而此种门镜的光学原理,为透镜成像应用的实例.现把门镜的作用及其成像的光学原理简述如下. 1.门镜的作用 从室内通过门镜向外看,能看清门外视场角约为120 度范罔内的所有景象,而从门外通过门镜却无法看到室内的任何东西.若在公房或私寓等处的大门上,装上此镜,对于家庭的防盗和安全,能发挥一定的作用. 2.门镜成像的光学原理 门镜是由两块透镜组合而成.当我们从门内向外看时, 物镜u是凹透镜,目镜L2是凸透镜(光路见图1).物镜Ll

四大光学仪器在生活中各领域的应用

四大光学仪器在生活中各领域的应用 摘要:现代光学已经发展成为一门相互交叉相互渗透,涉及到各个领域的综合性学科。成为现代科学技术最活跃前沿领域之一[1]。光学的应用是与光学实验仪器的不断改进和光学理论的逐渐完善同步产生的。本文对紫外—可见分光光度计、红外光谱和Raman光谱仪、原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪在生活中各领域的应用一一进行了介绍。 关键词: 一、紫外—可见分光光度计的应用 紫外可见分光光度法从问世以来,在应用方面有了很大的发展,尤其是在相关学科发展的基础上,促使分光光度计仪器的不断创新,功能更加齐全,使得光度法的应用更拓宽了范围[2]。目前,分光光度法已为工农业各个部门和科学研究的各个领域所广泛采用,成为人们从事生产和科研的有力测试手段。 1.结构 一般地,紫外可见分光光度计主要由光源系统、单色器系统、样品室、检测系统组成。光源发出的复合光通过单色器被分解成单色光,当单色光通过样品室时,一部分被样品吸收,其余未被吸收的光到达检测器,被转变为电信号,经电子电路的放大和数据处理后通过显示系统给出测量结果[3]。 2.原理 由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同。因此,每种物质都有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础[3]。 3.特点 分光光度法对于分析人员来说,可以说是最常用和有效的工具之一。因为分光光度法具有灵敏度高、选择性好、准确度高、适用浓度范围广的特点[4]。 4.应用 4.1纯度检验 紫外吸收光谱能测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。如果化合物的紫外可见光区没有明显的吸收峰,而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰,就可以检测出化合物中的杂质[4]。 4.2与标准物及标准图谱对照 将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质,则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样,也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确,精密度高,且测定条件要相同[2]。 4.3氢键强度的测定 不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同。这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度,以确定选择哪一种溶剂。 4.4反应动力学研究 借助于分光光度法可以得出一些化学反应速度常数,并从两个或两个以上温度条件下得到的速度数据,得出反应活化能。 4.5络合物组成及稳定常数的测定 金属离子常与有机物形成络合物,多数络合物在紫外可见区是有吸收的,我们可以利用分光光度法来研究其组成。 除此之外,紫外—可见分光光度计还常常应用于比较最大吸收波长吸收系数的一致性、检定物质等方面的研究[3]。 二、红外光谱和Raman光谱仪 红外光谱广泛应用于分子结构的基础研究和化学组成的分析领域,对有机化合物的定性分析具有鲜明的特征性。由于其专属性强各种基因吸收带信息多,固可用于固体、液体和气体定性和定量分析[4]。又由于用红外光谱作样品分析时基本不需要处理,且不破坏和消耗样品,自身又无环境污染,因而被广泛运用。 1.结构

科技改变我们的生活

科技改变我们的生活 眼下,科技越来越来发达,人们逐渐进入了信息时代。现在就让我来介绍“信息时代”标志性的物品之一——手机。 手机的外型小巧玲珑,很轻便。它的功能可不少,能发信息、拍照、查日历、上网、录像…… 其中功劳最大的,也是最常用的就是快速的发信息和通话了。要想在古代,人们见一次面,传递个消息,都得用上几天或更长的时间。还有写信,你在东城,我在西城,从东城送一封信给我,有时要十天半月甚至几个月的时间。多漫长的等待呀! 可是,自从有了手机,生活就改变了。有紧急情况,不用急,只要发一条信息,也就几秒的时间对方就收到了。要在哪里碰个面,只要打个电话就行。多快捷呀!让我们节省少了许多富贵的时间。 当然,手机并不代表所有科技。现在的因特网呀,人造通讯卫星呀等等都让人类的生活更加舒适,更加便捷。总之科技让我们的生活改变了很多。 [2]科技改变我的生活 随着全球的科技发展,我们的生活越来丰富。地铁、高铁、飞机、电话、手机、自动电梯等。这些科技的发展改变了我们的生活。 磁悬浮列车不是紧贴钢轨行驶,而是以悬浮形式,行驶在轨面上。原来,它利用了电磁感应的相吸和相斥的原理,使列车的车身浮起来,再由太阳能、风力或水力等发动的电力来推动列车前进。这种列车不会有噪音,安全平稳,不会污染生态环境。日本的磁悬浮列车,是利用电磁铁和线圈感应的磁场力量,使车身悬浮。英国伯明翰的磁悬浮列车是利用电磁和轨道之间的磁场力量来悬浮列车。 水泥搅拌车是来运泥的,而工地要用分散的泥块。为了不让泥水结成硬块,于是就边走边滚动。有一种大型的运动输车也是圆厢,它是用来运输液体的车。液罐车的圆形设计有一定的道理,首先以同样面的材料,以圆形围成的体积最大;再是圆形的没有边角,不容易破损。圆形的罐体承受压力也比较均匀。 人造卫星是一种高科技的传播建筑,每过几年全球必须发射一颗人造卫星。卫星由星体、转发器及接收与发射天线、太阳能电源系统、姿态控制与轨道控制系统等组成。我们看到千里以外的电视节目是由卫星发射天线到各个地区的接收战,还会分别提供一些辅助器。这样,我们就可以看到千里以外的电视节目了。 高层建筑在城市常有,是因为地价昂贵,所出只好采用高层建筑。高层建筑的形成多种多样,有方柱形、圆形、棱形等。常见的有一字形的建筑,像一个长方形的积木,抗风能力较差。圆柱形建筑抗风能力较好,采用圆柱形著名建筑有美国亚特兰大桃树中心广场饭店,它是世界上最高的锥形旅馆。锥形建筑的抗风能力最好,而且抗震的能力比较强大。 科技在改变我们生活,科技正把我们领进一个全新的社会。只要我们热爱科学,研究科学,观察科学,就能创造出完美的境界! [3]

生活中的光学小实验

生活中的光学小实验 ●演示光的直线传播 器材:铅笔、光源 将铅笔对着光源,后面会出现铅笔的影子,说明光在均匀介质中沿直线传播。 ●演示小孔成像 器材:纸杯、台灯 在一次性纸杯的底部戳一个小孔,对准台灯的灯泡,通过调节孔与灯泡的距离,在白色墙壁上观察小孔成像的特点。 ●演示光的折射现象 器材:一透明玻璃杯(有水)、铅笔 将铅笔斜插入装有清水的透明玻璃杯中,发现铅笔的水中部分变得折了,这是光的折射现象。 ●演示凸透镜实验 器材:一瓶矿泉水 ⑴用一瓶矿泉水对着太阳光,可以在地面上得到“细细”的亮条,说明凸透镜对光有会聚作用。 ⑵用手握住一瓶矿泉水,隔着瓶子观察自己的手指,可以看到放大了的手指虚像,以此来演示凸透镜成放大虚像的实验。 ●演示凹透镜实验 器材:一副近视镜、课本 我们的近视眼镜片就是凹透镜,通过近视镜片观察课本上的字,不论怎样调节距离,只会看到正立变小的字,说明凹透镜只成正立缩小的虚像。 ●演示光的衍射现象

器材:两支铅笔、日光灯 把两支铅笔并在一起,中间留一条狭缝,眼睛通过狭缝去看远处的日光灯,可以看到许多彩色的衍射条纹。 ●演示凸面镜成像实验 器材:新图钉(或新不锈钢勺) 取一崭新图钉,图钉的钉帽就是一凸面镜,我们只要对着钉帽就可观察到凸面镜的成像情况。还有,崭新的不锈钢勺子的图面也是一凸面镜。 ●演示凹面镜成像实验 器材:一新不锈钢勺子(或手电筒的金属锅) 取一崭新的不锈钢勺子,其内侧就是一凹面镜,我们对着勺子内侧则可观察到凹面镜的成像情况。再有,手电筒的金属锅也是一凹面镜。 ●演示光的色散实验 器材:一浇花的喷壶、清水 找一晴天,用家里浇花的水壶(必须能喷出雾状的水雾),背对太阳朝45度角左右喷去,就会在空中出现美丽的彩虹,说明太阳光由七种颜色的光组成,这就是光的色散。

激光在生活中的应用

激光在生活中的应用 摘要:本文介绍了几种激光的发展以及现阶段达到的成果等,以及在生活中的应用,如在医学生的应用、工业上的应用、在军事上的应用等。 关键词:激光焊接激光切割激光打孔加工微型仪器激光玻璃激光传感器激光冷却激光美容激光去除面部黑痣激光除皱激光切除肿瘤激光雷达激光测距仪激光制导激光侦察对抗激光武器 大家对于激光这个词并不陌生。激光唱机、激光视盘所提供的听觉享受,全息照片给与我们的三维视觉效果,以及“死光”武器、星球大战计划都是人们津津乐道的话题。但激光到底是什么东西?它是怎样产生的?它又有什么样的性质?这恐怕就没有多少人了解了。下面,我们一起来全面的了解一下激光。 一:什么是激光 激光镭射最初的中文名叫做“雷射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是“通过受激辐射光扩大”。激光镭射的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程,激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”。 二:激光的基本特性: 1. 受激吸收(简称吸收)

处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。 2. 自发辐射 粒子受到激发而进入的激发态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。 3. 受激辐射、激光 1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外, 处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率。 4、定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。天文学家相信,外星人或许正使用闪烁的激光作为一种宇宙灯塔来尝试与地球进行联系。 5、亮度极高 在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑肉眼可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的,而且它是人类创造的。 6、颜色极纯 光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳辐射出的可见光段的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氖灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 7、能量极大 光子的能量是用E=hv来计算的,其中h为普朗克常量,v为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。

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生活中的光学 正文:光在人们的生活中占据着重要的地位,可以说是任何事物都无法取代的。没有光进入人眼,就没有这五彩缤纷的世界,世界将一片“黑暗”。有了光进入眼睛,我们就看见世界一片“光明”。 1.光的直线传播 中国有句俗语叫做“未见其人,先闻其声”这正是由于光和声音的不同性质而产生的现象,光的波长较短,而声波的波长较长,根据波的衍射原理,与障碍物尺寸相差不大的波长的波可以产生明显的衍射现象,因而声音可以绕过墙壁等障碍物传播到人的耳朵里,而光却不能绕过墙壁等障碍物传播到人的眼睛里。 因为光的波长较短所以衍射现象不明显,因此在宏观上可以认为光沿直线传播。光沿直线传播这一特性在生活中也得到了广泛的应用,例如射击时的瞄准,激光准直等现象。光的直线传播还形成了一些特有的现象,日食和月食的形成原理都是由于光的直线传播。具体的形成原因如下:日食是在同一直线上的太阳、月亮和地球之间,月亮把太阳光挡住,致使地球上的局部地方,即使是白天,也看不到太阳或只看到残缺的太阳,太阳完全被遮住称为日全食,遮住部分称为日偏食。而月食,是在同一直线上的地球把太阳光遮住,致使在晴朗的夜空,月亮也变得黑黑的,同样月食也分月全食和月偏食。在我国古代的时候,由于人们不了解月食的形成原因,迷信地认为发生月食是将要有大的灾难,因此古时人们把月食叫做“天狗吃月亮“,现在我们知道,日食和月食都是光的直线传播规律的一个自然而然的现象。光的直线传播还产生了小孔成像等现象,在晴朗的天气可以直观的看到树林中光线直线传播的现象。 2.光的反射 光的反射在生活中也有广泛的运用,最常用的应该属于大家常见的镜子,由于光的反射,镜子可以把接收到的光反射过来,这样人就可以在镜子中看到自己的样子。由于光的反射线总是与入射线分居法线两边,且与法线夹角相同,如果把镜子的面做的不是很平整,那么在镜子中看到的像就发生拉伸或扭曲,这就是哈哈镜的原理,哈哈镜表面做的不平整,当人从镜子中看到自己的扭曲的像时会忍不住哈哈大笑,哈哈镜因此得名。 汽车的后视镜也运用了光的反射原理,汽车后视镜作出凹面,后面的景物反射回人眼时就缩小了,因此可以在很小的镜面中看到后面的大面积景物。光的反射在交通工具另一应用:高速公路上的标志牌都用"回归反光膜,,制成,夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,所以标牌上的字特别醒目.另外运用各种曲面对光的不同反射作用可以使光汇集或发散,手电筒里的反射镜就是运用这个原理将从小灯泡发出的光反射后沿直线射出。 3.光的色散 白光是由赤橙黄路青蓝紫七种不同颜色的光复合而成的,白光的色散也在生活中产生了漂亮的景象,彩虹便是其中之一。 彩虹是太阳光穿透雨的颗粒时形成的。原本光是笔直行进的,但它也具有一旦进入水中就会折射的性质。因此太阳光在通过雨的颗粒时就会折射。此时,由于光折射的角度因颜色而各异,所以七种颜色会以各自不同的角度折射。所以七种颜色会很漂亮地排列起来。这就是形成彩虹的原理。因为彩虹呈现于与太阳方向相反的天空,所以想在雨后看彩虹时要背对着太阳。 4.激光 激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。激光的特点:1. 定向发光。2.亮度极高3.颜色极纯。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。以输出

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