第一節 2000年前的發現(2 / 2)

地球上,在陽光的照射下,一切物體都有影子。但是,隨著地理位置的不同,影子的方向和大小卻各處不同。赤道南北,太陽高懸,影子短小;兩極寒帶,太陽斜照,影子很長。

人走影相隨,形影不分離。確實,由於光是直線傳播的,有光就有影子,在人類的生活中離不開影子,也不能沒有影子,到處都有利用影子的生動實例。

古時候,沒有鍾表,人們就利用影子來計時。在地麵上豎立一根杆子,隨著時間的推移,杆子的影子長短和方向都在變化。譬如說,在北方,上午杆影在西北方向,早晨影子長,越近中午影子越短;下午杆影轉向東北方向,中午影子短,越近傍晚影子越長。人們在地上作出記號,就可以用來計算時間了。

這種杆影計時方法,後來發展成為一種觀測計時的器具——日晷。它是由晷盤和晷針兩個部分組成的。晷盤,是一個帶有刻度的圓石盤,平行於赤道麵傾斜安放。晷針,是一根插在晷盤中心並與晷盤的盤麵垂直的金屬針,指定南北極方向。晴朗的白天,晷針的影子隨著太陽的運轉而在晷盤的盤麵上移動,就象今天的表針在表盤上移動那樣。晷盤上不同位置刻有時辰刻度,可以讀出一天中的不同時刻。

在現代社會生活中,利用影子的地方就更多了。我們都照過相,但不同的照相館,拍攝出來的照片卻大不相同。這其中一個主要原因,是拍攝照片時輔助燈光利用的問題。燈光配得好,或者說影子利用得好,拍攝出的照片就立體感強,甚至還能敷補容貌上的不足,譬如說一眼睛大一眼睛小,鼻子或嘴有點不周正,以及人的胖瘦和臉形,都可以用“照相美容術”來加以“糾正”。藝術和影子也有著不解之緣,許多藝術品,如塑像、浮雕,都是利用凸凹形狀和程度造成明暗不同,從而收到特殊的藝術效果。皮影戲是利用燈光和影子造型的一種富於特色的藝術形象。舞台上,更是少不了燈光和影子,它是塑造藝術形象不可少的手段。

人們能夠利用影子,但有時還不得不消除影子。在醫院的外科手術中,影子對於手術是很不利的,必須設法消除。如前所述,光源越大,物體本影越小,人們利用這個原理製造了無影手術燈,使光源分布麵積大,使手術時不留下影子,以免影響手術時觀察。

我們知道了光是直線前進的,就可以發揮其長處,幫助我們做許多工作。例如,用刨子刨木板時,要確定刨得是否平直,就把木板拿起來“調調線”——一隻眼睜一隻眼閉,把木板舉在睜著那隻眼睛前,從一頭向另一頭瞄,即沿著板麵看過去,有陰影就是不平,如果一片光亮就是沒有凸凹處,刨得平直合格了。還有,在地麵上進行測量時,插上一根一根標杆,在一定點用眼睛瞄,如果不偏不歪,標杆成行,畫線測量才準確。現代的大地測量儀器——經緯儀和水準儀就是利用這個原理,通過望遠鏡筒裏的十字線照準對麵的標尺,來測量地形地物的。總之,在生產建設上和日常生活中,應用光直線傳播性質的事例很多,我們身邊到處都有。

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