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2009-03-06 22:58 |
光學(xué)發(fā)展與光學(xué)儀器的應(yīng)用
一.中國(guó)古人對(duì)光的認(rèn)識(shí)和簡(jiǎn)單光學(xué)儀器 kAUymds;O S_H+WfIHV' 與古老的力學(xué)一樣,中國(guó)古人對(duì)光現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)及光學(xué)儀器的發(fā)明創(chuàng)造應(yīng)用方面,走在了世界的前列。中國(guó)最古老的文字“明”就是由人類最原始的光源“日”和“月”構(gòu)成的,成語(yǔ)“形影不離”和“形影相吊”形象地說(shuō)明了物體與影子的關(guān)系。早在公元前五世紀(jì),學(xué)者墨翟對(duì)幾何光學(xué)就有了較全面的研究,他在《墨經(jīng)》一書中較為詳細(xì)地記敘了影的定義和生成,光與影的關(guān)系以及平面鏡、球面鏡中的物像關(guān)系。其中引用了物點(diǎn)和像點(diǎn)的概念沿用至今,他用光的直線傳播原理成功地解釋了小孔成像現(xiàn)象,他在書中寫道:“景,光之人,煦(照)若射。下者之人也高;高者之人也下。足敝(蔽)下光,故成景于上;首敝(蔽)上光,故成景于下!币馑际钦f(shuō):“光向人照去,好像射箭那樣直進(jìn),通過(guò)小孔成像,見(jiàn)到人的下部在高處,人的高部在低處。其原因是:足遮住了下部的光線所以成影在上,頭遮住了上部的光線所以成影在下!边@是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最早最詳實(shí)的有關(guān)光成影現(xiàn)象最科學(xué)的文字記錄。 p!%pP}I h<QY5=SF 我國(guó)古人在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里還把影子當(dāng)作“時(shí)鐘”來(lái)使用,我國(guó)古代稱之為“晷”,至今在北京的故宮里還可以看到這種日晷。三國(guó)時(shí)期的孫策取信于太史慈,“立桿于營(yíng)門以候日影”約定日中等他的故事家喻戶曉。我國(guó)不但有人類最早的日月蝕記錄,而且在日月蝕觀測(cè)和推算預(yù)報(bào)方面的成就也是舉世公認(rèn)的,這雖然屬于天文學(xué)的范疇,但它的基本原理卻是成影理論的具體應(yīng)用。 ~k5W@`"W @6-jgw>W2 在原始社會(huì)初期,火的發(fā)明不亞于近代的蒸汽機(jī)和現(xiàn)代的原子能,人們除了用火作為燃料和取暖外,火顯然是一種主要的人造光源。然而古人還發(fā)現(xiàn)了一種“有火之用,無(wú)火之熱”的冷光源---山間叢林的磷光(俗稱“鬼火”)和螢火蟲(chóng)兒的螢光。我國(guó)古代小說(shuō)中就有窮書生無(wú)錢買油,聚螢為燈,徹夜攻讀而功成名就的故事。 )^hbsMhO fk-RV>yr 到了周代有人就利用“陽(yáng)遂”(凹面鏡)進(jìn)行取火,《莊子》里記載道:“陽(yáng)遂見(jiàn)日,燃而為火”。至于利用靜止的水面作為鏡子的例子則更多,有西施浣沙的傳說(shuō),猴子撈月的故事,《儒林外史》中的范進(jìn),他的岳父胡屠戶則要范進(jìn)“撒泡尿照照自己”。晉朝有一個(gè)“杯弓蛇影”的成語(yǔ)故事,樂(lè)廣他就知道是墻上掛著的弓在酒杯里產(chǎn)生了折射引起的影子,嚇壞了他的朋友,于是他再次請(qǐng)客說(shuō)明原委,終于治好了客人的心病。 JBZ@'8eqi] m1A
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