測(cè)量亮度

我們可以思考一下，在上面惡作劇中，如果把蠟燭放到原來(lái)距離的2倍處，它的亮度會(huì)減弱多少呢？

倍？這個(gè)答案是錯(cuò)誤的。

那么，在原來(lái)距離的2倍處放2根蠟燭呢？亮度跟原來(lái)一樣嗎？

也是不一樣的！

要想跟原來(lái)一根蠟燭的亮度相同，需要在2倍遠(yuǎn)的地方放蠟燭：

2×2=4（根）

如果是3倍遠(yuǎn)的地方，就需要放蠟燭：

3×3=9（根）

以此類(lèi)推，如果把蠟燭放在原來(lái)距離的2倍處，它的亮度會(huì)減弱到原來(lái)的，放在3倍處會(huì)減弱為，放在4倍處會(huì)減弱為，放在5倍處會(huì)減弱為，也就是……這是亮度與距離的關(guān)系。其實(shí)，響度與距離也滿(mǎn)足這樣的關(guān)系，也就是說(shuō)，當(dāng)聲源為原來(lái)距離的6倍遠(yuǎn)時(shí)，亮度會(huì)減弱為原來(lái)的，而不是。

明白了這一原理后，我們就可以來(lái)比較下面的兩盞燈，或者其他兩種光源的亮度。你想知道你的臺(tái)燈比蠟燭亮多少倍嗎？換種方式問(wèn)就是：需要點(diǎn)多少根蠟燭才能達(dá)到你的臺(tái)燈的亮度呢？

把臺(tái)燈和一根點(diǎn)燃的蠟燭同時(shí)放在桌子的一頭，在桌子的另一頭垂直放一張白紙，你可以找一本書(shū)夾住它。在紙片和兩個(gè)光源之間的某個(gè)位置垂直放一根鉛筆。這時(shí)，你會(huì)在白紙上看到兩個(gè)陰影：一個(gè)是臺(tái)燈照出來(lái)的，一個(gè)是蠟燭照出來(lái)的，如圖28所示。你會(huì)看到，兩個(gè)影子的深淺程度不同，這是因?yàn)楣庠床煌粋€(gè)是明亮的臺(tái)燈，一個(gè)是昏暗的蠟燭。

這時(shí)，我們把蠟燭往前慢慢移動(dòng)，直到兩個(gè)陰影的深淺程度相同為止。也就是說(shuō)，這時(shí)的臺(tái)燈和蠟燭的亮度是相同的。但是，臺(tái)燈與紙片的距離要比蠟燭與紙片的距離遠(yuǎn)得多。我們可以測(cè)量一下它們的距離分別是多少，這樣我們很容易就能算出它們的亮度差多少倍了。比如，臺(tái)燈與紙片的距離是蠟燭與紙片距離的3倍，那么，臺(tái)燈的亮度就是蠟燭的3×3倍，也就是9倍。這是為什么呢？在前面我們已經(jīng)提到過(guò)亮度與距離的關(guān)系，因此我們很容易就可以得出這樣的結(jié)論。

除了剛才的方法外，我們還可以利用紙上的油點(diǎn)來(lái)比較兩個(gè)光源的亮度。把光源放在油點(diǎn)的正面，會(huì)看到油點(diǎn)是亮的，而如果從背面照，油點(diǎn)是暗的。利用這一點(diǎn)，我們可以把兩個(gè)需要比較的光源放到油點(diǎn)的兩側(cè)，移動(dòng)它們與油點(diǎn)的距離，使油點(diǎn)從正反兩面看亮度都是一樣的。然后，分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)光源到油點(diǎn)的距離，根據(jù)前面提到的方法就可以比較二者的亮度了。

需要注意的是，要想同時(shí)觀察油點(diǎn)兩側(cè)的亮度，最好把帶油點(diǎn)的紙放到鏡子的旁邊，這樣，我們就可以從一側(cè)來(lái)觀察油點(diǎn)的亮度，通過(guò)鏡子看另一側(cè)的情況。具體鏡子要怎么放，我想就不用教了吧。