论物理学在生活中的运用

摘要：物理学是一门研究物质结构和物质运动规律的自然学科，物理学的不断应用给人类社会的发展提供了巨大的动力，推动了人类文明化进程，引导了人类创新性思维的形成与发展。随着科技的发展，物理学已经渗透到人类生活的各个领域。由此可见，物理学早已不是物理学家的专属活动，它同样影响着我们普通人生活的各个方面。本文将从光学及电学在生活中的应用两个维度为切入点展开论述，以力证物理学之于人类生活的重要性。

关键词：光学；电学；应用

前言：

众所周知，物理是一门历史悠久的自然学科。随着科技的不断发展，社会的不断进步，物理早已渗入到人们生活的各个领域之中。物理学知识的应用无时无刻不在改变着我们的生活。物理学存在于物理学家身边，物理学也同样存在于我们的身边。本文将从光学及电学在生活中的应用两个维度为切入点展开论述，以力证物理学之于人类生活的重要性。

一、光学在生活中的应用

光学是研究光的行为和性质的一门物理学科，是物理学科的重要分支学科。光是一种电磁波。作为一门具有悠久历史的学科，它的发展甚至会被追溯到2000多年前。最初，人们对光的研究的主要目的是试图回答“人怎么能看见周围物体”之类的问题。后来随着人们对光学的不断研究，光学知识在人们生活中的应用亦越来越多。

1.全反射原理的应用

毋庸置疑，双筒望远镜以成像清晰明亮，视场大、携带方便、价格便宜等优点逐步成为天文爱好者钟爱的天文观察工具。而日常生活中我们亦可以用它来观看场面壮大的球赛、演唱会。由此可见，远至欣赏两百万光年之遥的银河、月球上的环形山、围绕木星的几个卫星、星系及星云等面状天体，近至身边的娱乐活动，我们都离不开双筒望远镜。

双筒望远镜以物理光学中的全反射原理为依托制成，口径、放大率、视场、相对口径、极限星等和分辨本领是双筒望远镜表示其性能优劣的六大参数，其依据折射系统的不同，可分为伽利略式和开普勒式两种。双筒镜的结构单一，光能损失小、镜筒偏短、价格偏低是伽利略式双桶望远镜的优势所在；不足就是放大率一般小于6倍，如若增加放大率则成像质量会迅速下降，故而此种双筒望远镜使用人数不多。而开普勒式双筒镜，因其视场大于伽利略式的，且成像更加清晰，成为天文爱好者的宠儿；唯一遗憾的是开普勒式双筒镜成的是倒立的像，如若想得到正像，需在它的光路中添加转变成像的棱镜或透镜，而这些转变成像的装置在地面观测中亦是必不可少的。

2.光学薄膜的应用

言简意赅，所谓光学薄膜就是薄的分层介质构成的，借助一定界面传播光束的一类光学介质材料，其广泛用于光学和光电子技术领域，且大量光学仪器的制造也离不开光学薄膜。反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜是最为常用的四类光学薄膜，且用途各不相同。

2.1光学反射膜

想要增加镜面的反射率需借助光学反射膜。而反光、折光和共振腔器件的生产制造，均离不开光学反射膜的支撑。

2.2光学增透膜

光学增透膜又称减反射膜，因其积淀在光学元件表面，故而用于减少表面反射，从而增加光学系统透射。其主要用于减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。

3.光学保护膜

光学保护膜沉积在金属材料或薄膜表面，用以增加其强度或稳定性，改進光学性质。最常见的应用是金属镜面的保护膜，用最简单、最稳定的工艺，获得尽可能高的成品率，达到最理想的效果。

综上所述，光学薄膜在我们日常生产、生活中的应用无处不在，它充斥着我们生活的方方面面，并使我们的生活更加便捷和丰富多彩。

二、电学在生活中的应用：

物理学分支学科之一的物理电学，已成为人类生活、生产持续进行的必需品，小到日常生活，大到交通运输、工厂生产、农业灌溉，随处可见电学的应用，电已成为人类不可或缺的主要能源。

1.家庭电路--电学的“领跑者”

依据最基本物理电学知识，我们安装家庭电路的正确方法是：进户线→电能表→总开关→保险丝→用电器。但目前来看，没有总开关或者保险丝是很多家庭电路安装中存在的弊端，这给日后电路的维修和改装带来了极大的阻碍和安全隐患。譬如，使用电笔或电表来检修电路时，需要有电（带电）才方便进行操作，从而找出故障点；而有的人将保险丝更换成了超出电能表最大负荷电流的保险丝或铁丝、铜丝，当出现电路短路或者用电器总功率过大时，保险丝就丧失了保护电路的作用，可能导致电能表损坏，更严重时可烧坏线路，引起火灾。

2.高压送电

众所周知，远距离输电时，会造成电流损耗。因而，为了实现远距离输电时的低损耗，同时保证向客户输电的功率，就必须得提高输电电压。但输电电压亦不是无限期的高就好。这是因为电压升高，就会向空中释放一定的电量，这就对导线的绝缘性能提出了更高的要求。此外，高压输电对变电器来说同样也是一项艰巨的任务。在实际输电过程中输电电压要根据输送功率的大小、远近、技术和经济各方面因素进行综合考虑。

结语：

物理学在大大促进人类物质文明发展的同时，将科学技术水平提高到一个新的层次，为人们的生活带来了巨大的便利。反之，人们通过对光学知识和电学知识的学习和掌握，不断地在生活中加以应用，从而持续提高人类的物质文化水平。

参考文献：

[1]物理课程教材研究开发中心.人教版物理必修一[M].人民教育出版社.2007.3

作者简介：谈书铭（2000.06.20—）男，汉族，辽宁省大连市人，高中学历，研究方向：物理方向。endprint