日食階段：①第一次接觸：觀測位置與半影第一次外切，進入半影，日偏食開始，初虧；②第二次接觸：觀測位置與半影第一次內切，進入本影，日全食開始，食既；日全食階段（食甚）；③第三次接觸：觀測位置與半影最后一次內切，離開本影，日全食結束，生光；④第四次接觸：觀測位置與半影最后一次外切，離開半影，日偏食結束，復光。圖1-1-1（引自即刻圖片）簡單來講，日食的產生就是由于光的直線傳播，地球、月球、太陽在同一直線，月球遮擋了太陽光導致的。一般情況下，日食是不容易產生的，能夠親身觀測更是機會難得。與日食相對應的，是月食：當太陽、地球、月球三者恰好或幾乎運行在同一條直線上時，地球全部或部分地遮擋了太陽光，產生月食。月食的發生時間，經常是在每個月的月圓前后，也就是我國傳統的農歷十五左右，這是月繞地、地繞日的周期性規律決定的，并且月繞地軌道與日自身軌道在宇宙空間并非為同一平面，但這上述軌道在空間有兩個交點，只有在日、月均接近對應的交點時方可形成一直線，因此月食也并非月月可見的。圖1-1-2（日食、月食形成示意圖，引自百度圖片）由于古代人們不了解月食的形成的原因，古書中常有把月食作為將有大災難征兆的記載，而且當代很多的武俠小說中也將其視為陰邪事物發生的前兆，現在隨著科學的發展，我們已經從科學的角度理解了其成因。1.2“影”的形成影子大家都不陌生，夏天在大樹的蔭影下乘涼，太陽下軍訓站隊時的影子，小時候大人給我們玩的手影等，這些都是光的直線傳播引起的。陽光照射到大樹和人們的身上，由于樹和人都是非透明的實體，光沿直線傳播無法透過大樹和人，于是便形成了樹蔭和人影。同樣，燈光照到手上面，由于相同的原因便產生了手影。圖1-1-3（手影示意圖，引自即刻圖片）1.3光沿直線傳播在生活中的一些應用作為光的一個基本性質，光的直線傳播在我們的日常生活中有著廣泛的應用。比如士兵打槍瞄準、站隊時判斷隊伍是否整齊、駕車行駛時判斷是否直行等，這里主要介紹激光準直技術。我們知道優良的方向性是激光優于其他光的一大特點，激光準直通俗來講，就是以激光束作為基準，并配合其他物理光學測量法，測定一條直線上的點位偏離情況，激光準直儀主要根據這一原理制作。簡單來說，激光準直儀就是將其發出的準直激光束作為基準線，用于校準的測量儀器，激光器作為其光源發射系統，同時它還具有光電接收系統及配件。我們的工業生產生活中經常有它的身影，它經常用于測量平面的平整度、平行度、直線度以及長距離的孔、軸的同心度。傳統方法，耗功耗時，測量過程中不少因素都會影響到測量精度，并最終導致整個系統的精度偏低，而現代激光準直儀，不需多人操作，受外界影響因素小，因而更加省工省時并且更為精確。國防工業、檢修公司、電力學校、火力發電廠、鋼廠、等重要的工業場所都經常使用到它。2光的反射許多物體的表面對光均有一定的反射作用，通常有鏡面反射（通常較刺眼）和漫反射之分（通常可直視）。我們之所以能夠看到東西，都是因為光反射到我們的眼睛中，再經過我們的復雜的神經系統處理在大腦之中形成的影像。圖2-1-1（引自《高中物理》3-4）2.1月球上的反射月亮，想必大家都不陌生，日食中有它月食中也有它，我國的傳統佳節--中秋節也有賞月的習俗，在晴朗的夜空欣賞柔和美麗的月亮，聯想嫦娥奔月的情景，確實別有一番風味。月亮對于人類來說，是最大規模的反射現象，月亮作為地球的一個天然衛星，本身不會發光，它只是反射太陽的光，所以我們才能觀測得到日食和月食（若月球會發光這兩種現象就不可能發生）。由于月球表面比較凹凸不平，主要發生漫反射，所以夜空中我們看到的月光相對柔和，沒有太陽光那么刺眼，因而能夠“賞月”。2.2植物中的反射我們能夠正確分辨一個物體的顏色，是由于我們所分辨的這個物體反射了其本身所具有的顏色，并得到了我們神經系統的正確處理。我們生活中經常接觸的綠色植物，正是由于反射了綠色，所以我們才能看到其為綠色。其內部的主要原因是植物體內的葉綠素主要吸收其他顏色的光而吸收較少量綠光所致，因而反射綠光的植物本身對綠光的需求不大，所以我們每天接觸的綠色植物并不“喜歡”綠色。2.3生活中光的反射應用根據鏡面反射、漫反射特點，反射在我們的日常生活中有著極其廣泛的應用。我們每天都接觸鏡子，正是有了光的反射，鏡子才可以把接收到的光反射過來，這樣人就可以在鏡子中看到自己的樣子。如果想使鏡子中所成的像變得有趣，只需把鏡面做的不平整即可，此時我們會觀察到鏡中所成像變得扭曲或拉伸，這便是哈哈鏡了。汽車后視鏡也運用了這個原理，我們注意到，汽車后視鏡是凹面的，這樣一來便會在鏡中形成縮小的像，從而大面積的景物在小小的汽車鏡面中都可以看到，擴大了司機視野。還有自行車的尾燈、公路上的標志牌、潛望鏡等都是光的反射應用。圖2-1-2（自行車尾燈的鏡面反射，引自即刻圖片）3光的折射水中的筷子“斷了”、水中的魚變淺等都是生活中常見的光的折射。3.1海市蜃樓海市蜃樓是非常神奇又難得一見的自然景觀之一，在我國沿海省份的夏季經常可以看到此奇景,在我國古代經常被神化，其實它的的形成主要是由于光的折射和全反射造成的。氣溫較高時，海面上空氣的溫度，上層空氣要比下層高，且其密度也比下層小，因而有相對較小的折射率，因此我們可以假設海面上的空氣是一層層疊起的，折射率從下到上呈減小趨勢，當遠處的景物反射或發出的光線射向空中時，發生連續折射，致使進入上層空氣的光線的入射角呈連續增大趨勢，當達到一定角度時便發生了全反射，光線便在另一地點回到地面上，進入到人眼睛的光線便是遠處的景物，仿若飄于空中。如果柏油馬路上的溫度過高，我們常會觀察到前方景象飄忽的現象，這是由于熱路面的空氣層，上層空氣密度比貼近熱路面的空氣層要大，折射率情況與上述情況相反，但也具備發生全反射的條件，故而會產生類似通過火焰上層空氣看前方景象時的飄忽現象。3.2生活中的光的折射的應用眼鏡、放大鏡、相機鏡頭、凸、凹透鏡等都是生活中常見的物品，這些都是光的折射在生活中的具體應用。4光的色散4.1蔚藍的天空當光線射到非均勻性介質中時，光的傳播方向由原方向偏向側方散開，這種現象被稱為介質對光的散射。我們常說的晴空萬里是怎樣產生的呢？其實是由構成大氣的各類分子以及懸浮于其中的一些微小粒子對白光的散射產生的。細微顆粒的散射遵循瑞利定律：散射光強度正比于波長的四次方的倒數。如左圖所示（圖片引自《高中物理》），后三個可見光的波長較短，最容易被散射，而前三個可見光的波長較長，不容易被散射；與此同時空氣自身的密度漲落對光也有一定的散射，尤其是大氣中氧氣的漲落引起的散射，大氣中氮氣占有最大比例，然而氮氣無色，而氧氣在一定物理條件下成淡藍色，故氧氣對天空呈現藍色也起到了一定作用。大雨過后或越晴朗的天空由于懸浮小微粒增多，散射變強，這就是天空更加藍的原因。如果空氣中由于汽車尾氣、工業廢氣等的增多，這些污染性氣體粒子尺寸較大，發生米氏散射，致使天空呈現青灰甚至灰白色。我們或許會觀察到，在夜晚即將來臨，沒有太陽后的天空，會出現深藍色，這其實是大氣中的臭氧層在起作用，它在離地球表面20至30公里的高空，截獲了太陽光中的黃色和橙色部分，讓藍光部分通過，直到所有光亮消失，所有的顏色才消失在夜色中。4.2彩虹彩虹也是光在自然界的一種美妙展現。雨后，在陽光的照射下天空有時會出現彩虹，而且在陽光下，在一些水霧較多的區域也會產生彩虹。在中學物理課中，有個使用三棱鏡的光的色散實驗，形成的彩色圖案與彩虹很相似，在不存在三棱鏡的空氣中是如何形成彩虹的呢？其實這是空氣中小水滴的功勞，小水滴起到了類似三棱鏡的作用，當空氣中小水滴很多時，相當于無數的微小三棱鏡在對白光進行色散，與三棱鏡不同的是：三棱鏡是通過“折射—分光—折射”展現分光的；而小水滴是通過：“折射—反射—折射”來展現分光的，最后大量的小水滴的分光效果經過匯集就形成了彩虹。如果大家想在雨后能夠欣賞到彩虹，需要背對著太陽看，因為根據上述分析，彩虹的形成位置是與太陽正對的方位。我們有時會觀察到，在彩虹外側有一條顏色較暗的虹，其所成顏色與彩虹顏色的順序相異，我們常叫這條虹為副虹，副虹也叫霓，主虹是外紅內紫，副虹是外紫內紅，它的觀測視角較主虹大，其形成與主虹大致相同：經過“折射—全反射—全反射—折射”而形成的。雨后彩虹常在夏季出現，這是由于夏季雨后空氣濕度大，太陽光強，能最大滿足彩虹形成條件。彩虹的顏色深淺以及色帶寬度與空氣中水滴的大小密切相關：空氣中的水滴越大，光學過程加強，所出現的顏色也就越深，而對應的彩帶寬度卻會越窄；空氣中水滴越小時，則會出現相反的現象。所以如果天空中有彩虹，我們就可以根據彩虹形狀顏色的變化來辨別空氣中的水滴大小的變化，進而可以判定天氣走向。4.3生活中光的散射的應用由于黃光不易被散射，被廣泛應用于交通領域的霧燈、車牌、警示牌等方面；在拍照攝影領域，利用光的散射可以拍攝出更加有意境的場景；在科研領域中，光的散射被大量應用于微小粒子分析當中。5光的干涉與衍射5.1燈光的光暈我們在家里或宿舍對著燈棍瞪大或瞇小眼睛時，會發現周圍的輻射光芒，這是我們經常觀察到的現象，這種現象產生的本質便是光的衍射。我們知道，如果波長與障礙物尺寸相當，衍射現象最明顯，我們在瞇起眼睛的時候，在某個時刻便會產生與燈光波長相近的縫隙，于是在眼睛上發生衍射，我們便看到了燈棍周圍的光暈。類似還有影子，我們經常見到的影子都有模糊的輪廓，這都是由于光在物體的輪廓邊緣發生衍射導致的。5.2五顏六色的肥皂泡沫我們小時候都玩過吹泡泡的游戲，將一個環狀鐵絲或空筆桿蘸上肥皂水或洗衣粉水，就能吹出有著彩色花紋的氣泡，這氣泡與我們在晴朗天氣洗衣服時看到的氣泡是一樣的，并且我們注意到，隨著氣泡大小的變化，氣泡上的花紋也在不斷地發生變化，這其實是一種薄膜干涉現象。太陽光從空氣進入薄膜，首先便發生了分光，于是各種色光便發生干涉，有的波峰疊加，有的波谷疊加，于是在氣泡表面就形成了彩色花紋，隨著氣泡變大，薄膜變薄，干涉在一定程度上會加強，這就導致了花紋的不斷變化。5.3干涉、衍射在生活中的應用全息照相、電子顯微鏡、光譜儀等都是其重要應用。6分析總結以上主要根據光的主要性質列舉了一些生活中常見光學現象，事實上光學現象之間是相互貫通的，每一個光學現象都是光的若干性質的疊加，希望文章能夠讓大家對生活中的光現象和一些應用有一個初步了解。科技發展日新月異，光學在傳承的基礎上也在不斷地發展、革新，相信在對光學的不斷探索中，一定會有更多的成果服務于我們的生活。參考文獻：[1]趙凱華，鐘錫華.《光學》[m].北京：北京大學出版社，2004：329.[2]光學[DB/OL].百度百科,/view/47271.htm,2013-5-11[3]為什么樹葉在陽光的照射下呈現綠色[DB/OL]./s/blog_66edb1d80100ngr2.html,2010-12-05.[4]黃淑清.《熱學教程》[m].第三版.北京：高等教育出版社，2011：276.[5]太陽系中日食和月食形成的原因[DB/OL].百度文庫，/view/f7c21a0df12d2af90242e645.html,2011-9-15.[6]激光準直儀[DB/OL].百度百科，/view/2886576.htm，2010-6-24.[7]何穎君.準均勻介質散射場強度相關性的理論研究[J].貴州大學學報（自然科學版），2008(04).[8]易仕明.略談輕霧、霾、浮塵、煙幕[J].氣象，1982(11).[9]余小英,李凡生.彩虹形成的光學原理及散射角的推倒[J].南寧師范高等專科學校學報,2007(04).[10]《高中物理》[m].北京：人民教育出版社，2008.AnalysisofOpticalPhenomenainLifeAbstract:Weliveintheshadowoflightwhichplaysanimportantpartinourdailylives,withoutlightthatwewillnotbeabletoenjoythiscolorfulworld.CertainlyOpticsinpeople'sdailylivesalsohasawiderangeofapplications,suchasourregularcontact