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我国古代在光学取得成就

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/09 02:52:35
我国古代在光学取得成就
小孔成像
  两千多年以前,我国学者韩非,在他的书里记载了一个有趣的故事:有人请了一个画匠为他画一张画.三年以后,画匠告诉他:“画成了!”他一看,八尺长的木板上只涂了一层漆,什么画也没有,便大发脾气,认为画匠欺骗了他.画匠说:“请你修一座房子,房子要有一堵高大的墙,再在这堵墙对面的墙上开一扇大窗户.把木板放在窗上,太阳一出来,你在对面的墙上就可以看到一幅图画.”他半信半疑,照画匠的话去办.果然,在屋子的墙壁上出现了亭台楼阁和往来车马的图象,好像一幅绚丽多彩的风景画.尤其奇怪的是,画上的人和车还在动,不过都是倒着的!
  大约两千四五百年以前,我国的学者—-墨翟和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光的直线进行的性质.这是对光直线传播的第一次科学解释.《墨经》中这样纪录了小孔成像:
  “景到,在午有端,与景长.说在端.”
  “景.光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下.足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下.在远近有端,与于光,故景库内也.”
  这里的“到”古文通“倒”,即倒立的意思.“午”指两束光线正中交叉的意思.“端”在古汉语中有“终极”,“微点”的意思.“在午有端”指光线的交叉点,即针孔.物体的投影之所以会出现倒像,是因为光线为直线传播,在针孔的地方,不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影.“与”指针孔的位置与投影大小的关系而言.“光之人,煦若射”是一句很形象的比喻.“煦”即照射,照射在人身上的光线,就像射箭一样.“下者之人也高;高者之人也下”是说照射在人上部的光线,则成像于下部;而照射在人下部的光线,则成像于上部.于是,直立的人通过针孔成像,投影便成为倒立的.“库”指暗盒内部而言.“远近有端,与于光”,指出物体反射的光与影像的大小同针孔距离的关系.物距越远,像越小;物距越近,像越大.
  《墨经》在两千多年前关于针孔成像的描述,与今天的照相光学所讲的是完全吻合的.