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第二节 数学力学光学(第5页)

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真正的“鉴”

是青铜器发明以后用青铜制造的,开始是平面镜,后来发展为凸面镜,因为古人发现直径较小的镜子必须做成凸面才能全纳人面,这其实是一个科学发现。

周代已经发明了凹面镜——阳燧,这是用于聚光点火的工具。

它的出现,标志着当时的人们对于光学的认识进了一步。

先秦时期,墨家曾通过实验,对平面镜、凸面镜、凹面镜成像的不同情况进行了综合的研究,这也是目前流传下来的文献中我们能见到的关于光学最早的研究。

墨家还对小孔成像、影子的生成等光学现象进行了实验和科学说明。

在一间黑暗的屋子朝阳的墙上开一个小孔,人对着小孔站在屋外,在阳光照射之下,屋里的墙上就出现一个倒立的人影。

《墨经》说:“光之煦人若射。

下者之人也高,高者之人也下。”

它说光的传播是像箭一样直射进行,人的头部遮住上面的光,成影在下,人的脚部遮住下面的光,成影在上,于是就成了倒立的人影。

倒像的大小和人离小孔的距离有关。

这是墨家所作的著名的光学实验之一,也是世界上最早的小孔成像实验。

《墨经》对运动着的物体的影子动与不动的关系,也作了辩证的说明。

它说,“景(影)不徙,说在改为”

、“光至,景亡;若在,尽古息”

,这段话说,在某一个特定的瞬间,运动物体的影子是不动的。

影子看起来在移动,实际上是旧影不断消失,新影不断产生。

《墨经》还对本影和半影的现象进行了解释。

“景二,说在重”

,“二光,夹;一光,一。

光者,景也”

它说一个物体有两个影子,是因为它受到两个光源照射的缘故。

两个光源照射一个物体,就有两个半影夹持着一个本影。

一个光源照射物体,只有一个影子,光被挡住,就生成了影子。

这些解释,深刻朴实,很有说服力。

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