腦袋朝下

在果戈理的小說《兩個伊凡吵架故事》中，有這樣一段描寫：

果戈理（1809—1853），俄國批判主義作家，代表作有《死魂靈》《欽差大臣》《兩個伊凡吵架故事》。

伊凡·伊萬諾維奇走進房間，里面一片漆黑，因為窗戶都被護窗板擋住了。從護窗板上的小洞射進來的光線看起來炫目多彩。光線照到對面的墻上，映照出一幅五彩斑斕的圖畫，上面不僅有鋪著蘆葦的屋頂、樹木，甚至還有晾在院子里的衣服，不過，這一切都倒立在墻上。

如果你有一間窗戶朝陽的房間，我們就可以把它變成一個物理實驗“儀器”，而且這個“儀器”還有一個古老的名字——“黑房間”。另外，做實驗之前，我們需要找一塊大的膠合板或者硬紙板，并用黑紙糊上，在膠合板或者硬紙板上挖一個小孔，然后，把它擋在窗戶上，不讓光線進來。

實驗需要在晴天進行。把窗戶和房門都關上，然后再用前面提到的膠合板或者硬紙板擋住窗戶，一定要擋嚴了。在距離小孔不遠的地方豎直放一張白紙，白紙最好大一些。這時，白紙就是你的“屏幕”了。我們可以看到，白紙上顯現出了一幅圖像，其實，這就窗外的景象縮小的樣子。“屏幕”上不僅有房子、樹木、動物，甚至還有行人，像電影一樣，不過如圖29所示，這一景象是顛倒的：房子的屋頂、人的腦袋都在下面……

這個實驗說明：光是沿直線傳播的。從物體上部分射出的光和物體下部分射出的光到達小孔處交叉，然后繼續沿直線前進，上面的光向下前進，下面的光向上前進。我們可以想象，如果光線不是直線傳播，那我們看到的景象就會扭曲，甚至什么也看不到了。

需要說明的是，不管小孔的形狀如何，并不影響成像的結果，哪怕小孔是方形，或者三角形、六角形，甚至其他形狀，我們所看到的景象都是一樣的。晴天的時候，濃密的大樹下的地面上會形成一個個橢圓形的光點，它們其實就是陽光穿過樹葉間的空隙所形成的太陽的像。我們還發現，它們幾乎都是圓形的，這是因為，太陽是圓的，這些圓形之所以被拉長，是因為太陽光是斜射下來的。如果把一張紙放在與太陽光線垂直的地方，我們就會看到，光點是一個正圓形。日食時，月亮把太陽擋住，只看到一個月牙形，這時樹下太陽的像也會變成月牙形。

日常生活中使用的照相機也是一個“黑房間”，不過在照相機的里面，人們設置了一個機關，可以使成像的結果更清晰。在相機的后面有一塊毛玻璃，它的作用就是成像，只是圖像也是倒立的。在以前，人們照相的時候，攝影師會用黑布把照相機和自己蒙住，來查看照到的圖像，就是為了防止受到光線的影響。

我們可以自己做一個這樣的照相機。找一個長方形的箱子，在其中的一面打一個小孔，之后，把小孔對面的板拆掉，換成一張油紙，這張紙的作用跟前面提到的毛玻璃一樣。然后，我們把箱子放到前面提到的“黑房間”里，讓箱子的小孔和硬紙板上面的小孔重合。這時，我們就可以在油紙上看到窗外的場景，當然了，所成的像仍然是顛倒的。

其實，有了這個“相機”，我們不用前面提到的“黑房間”，一樣可以看到所成的像。不過，在光線強烈的戶外，我們需要找一塊黑布，把我們自己的腦袋和“相機”蒙住，否則，由于光線太強，我們是無法看到油紙上所成的像的。