关键词：日晷；光线；高中物理；学习
引言
中华传统文华集结了古人的智慧，历经千年传承到今年，在现代科学知识的视角下，发现其中蕴含着众多的科学原理。日晷作为我国古时用来测量时间的一种工具，结合了多种学科的知识和应用，日晷的出现不仅方便了我国文化历史的记录，同时也更加便于人们生活作息。如今在不少文明古迹都还能见到日晷的身影，人们在了解日晷的用途之后，很少去考虑日晷之所以能够清楚地表示时间其中存在的物理原理。因而，研究日晷原理在高中物理学习中的应用具有重要价值。
一、日晷的物理原理概述
日晷是我国古时用来测量时间的计时“仪器”，由晷针和晷面组成，可以说是我国古时最重要的发明之一。日晷利用了地球的自转导致的太阳东升西落，将太阳对指针的投影来测定时间，不仅方便了古时候人们对时间的合理运用，详细的时辰划分为我国历史文化记录奠定了基础。日晷投影主要是运用了光沿直线传播的物理原理，太阳光直射在日晷的指针上，在圆盘上投下影子，指针投下的影子作为时钟真正的指针，来告诉人们目前的时间。光沿直线传播的原理虽然看起来十分简单，且在高中物理的学习中并不是难点，但却是学习光的其他原理的重要基础，同时也是高中日常学习和生活中最经常运用的原理之一。在高中学习和生活中很多方面都与光的直线传播有关，然而同学们却并没有注意到。众多高中物理实验的基础，都是建立在光沿直线传播的基础之上的，只有善于发现学习中必不可少的细节，才能够打破常规进行创新。因而，研究均匀介质中光沿直线传播在物理学习中的应用十分必要。
二、光沿直线传播的物理原理在学习中的应用
（一）简单光学实验中的应用
在进行光的折射、反射实验中，光沿直线传播的原理可以说是实验的前提，在光研直线传播的基础上来进行不同介质、不同环境中的传播变化。高中物理学习中的重点内容为求解光折射和反射的角度以及折射率等问题。例如，在测定玻璃砖的折射率的时候，采用插针法确定光路，而后找到与入射线相应的折射线，而后根据光的入射角和折射角，根据光的折射定律计算出玻璃的折射率，在进行折射率计算的过程中不难发现，不论是在玻璃砖之外光的射入和射出，还是在玻璃砖中的传播，都是直线的形式。光沿直线传播的原理在光学实验中具有重要的作用，想要完成光学实验的前提，就是光沿直线传播。在高中生活中利用到的光沿直线传播原理也十分广泛，例如，上课中同学们观看的投影仪，就是将画面的光集合成一束而后投影到幕布上，而后光沿着直线反射到同学们的眼中，才能够看见投影的内容。
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（二）在测定光的波长中的应用
科学家为了了解光的组成与光在均匀介质中传播的特性，进行了大量的光学实验。在高中物理学习中，双缝干涉测定光的波长是很重要的物理实验，也是光学知识重点考察的部分，同时也是考试中光学考察的主要方面。双缝干涉测定光的波长，主要采用的仪器是双缝干涉仪，由各种光学元件在光具座上组成。首先将光源和遮光筒安装在光具座上，而后调整光源的高度和遮光筒在同一水平线上，保证光源发出的光线能够平行地进入遮光筒。而后将单缝和双缝设置好，调整各个光学元件之间的间距，而后在光源和单缝之间放置滤光片，使得单一颜色的光能够通过，最后投在光屏上。双缝干涉的实验主要目的是为了测定光的波长，光沿直线传播的原理是测定波长的基本要素。如果在实验的过程中，光的传播存在偏差，测得的光的波长也就存在误差，使得数据不够准确。光沿直线传播的原理奠定了光学实验的基础。
三、对高中物理学习带来的启示
（一）重视物理学基础原理
在高中物理学习中，利用基础的物理学原理进行实验和学习的实例数不胜数，同时，类似于光沿直线传播这样的基础原理也有许多，作为物理学发展的关键知识，想要更好的学习物理知识，提高物理实验的操作能力，就要加强对物理学基础原理的重视程度，明确物理实验操作的原理基础，从而进行更加深入的探讨和研究。重视物理学基础原理不仅能够加深对物理知识的理解，同时也能够帮助学习更多的物理知识。
（二）善于发现生活
发现光沿直线传播的重要性是根据我国传统文化遗产中日晷的原理，在生活中善用物理原理，帮助人们更好生活的应用还有很多。因而，在日常的生活中，要善于发现那些应用在生活中的物理学知识，正式由于这些物理知识在生活中的重要作用，让学习和生活更加多姿多彩。生活中结合光沿直线传播原理的物品和仪器多种多样，日常生活中的小事运用物理学原理也是数不胜数。例如，同学们在进行站队的时候，在向前面的同学看齐的过程中，就是运用了光沿直线传播的原理，在站齐的时候，后面的同学是看不见前面的同学的，也是因为前面同学的光被挡住了，光沿直线传播，证明站队是整齐的。不论日食和月食，还是太阳光斑的小孔成像，都是运用了光沿直线传播的道理。发现生活中的物理知识，不仅能够让生活更加具有趣味性，结合生活培养创新的学习方式，同时也能够为物理知识的学习带来更多的方便。高中物理知识繁杂，想要学好物理，不能单靠书本上的知识，将学习到的知识运用到生活中去才是最终的目的。
结论
日晷物理原理虽然简单，仅仅是使用了光沿直线传播的简单物理原理，然而却是我国古人测量时间的“仪器”，在学习上合理运用物理知识能使成绩进步，在生活上运用物理知识能使得人们的生活变得更好。如今人们的生活已经离不开物理，方方面面都有着物理的身影，尽管有一些基础的物理原理不容易被察觉，却依旧为人们的生活带来深远的影响。通过研究日晷物理原理，发现其中的物理学奥秘，将基础的物理学知识运用到更多的物理实验中去，同时也运用日常的生活中，善于发现生活中的物理，改变学生对物理学基础原理的认识。
参考文献
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[3]唐辰悦.生活物理现象的学习与应用探析[J].科学大众(科学教育),2017(10):25.
论文作者:卫胤池
论文发表刊物:《科技中国》2018年1期
论文发表时间:2018/7/18
标签：日晷论文; 原理论文; 物理论文; 直线论文; 知识论文; 物理学论文; 基础论文; 《科技中国》2018年1期论文;