一葉障目——光沿直線傳播

這天放學(xué)后，小軍回到家，發(fā)現(xiàn)奶奶來了。很久沒看到孫子，奶奶問長問短：“軍兒，今天在學(xué)校都學(xué)什么了??？”

“數(shù)學(xué)和語文唄，數(shù)學(xué)就是一些簡單的運算。語文嘛，下午最后一節(jié)課學(xué)了個成語——一葉障目?！?/p>

“呃，這個成語我知道意思，意思是目光短淺唄?！?/p>

“嗯，是啊，但是為什么會一葉障目呢？”

這時候，爸爸走過來，說：“其實這涉及到物理學(xué)上的知識——在同一介質(zhì)中，光是沿直線傳播的。”

小軍點了點頭。

《詞典》中是這樣解釋“一葉障目”這個成語的：一片樹葉擋住了眼睛，比喻目光短淺，為局部或暫時的現(xiàn)象所迷惑。

從物理學(xué)的角度來分析：光是沿直線傳播的，樹葉是不透明的物體，光線射到樹葉上發(fā)生反射，不能射到人的眼睛里去，因此，人眼不能看到遠(yuǎn)處的物體。

自身能夠發(fā)光的物體叫作光源。它分為兩種，一種是自然光源，如太陽、螢火蟲等；另一種是人造光源，如發(fā)光的電燈、點燃的蠟燭（燭焰）。

月亮不是光源。月亮依靠太陽的光反射而發(fā)光?；鹦且膊皇枪庠?。

通過對光的長期觀察，人們發(fā)現(xiàn)了沿著密林樹葉間隙射到地面的光線形成射線狀的光束，從小窗中進(jìn)入屋里的日光也是這樣。大量的觀察事實，使人們認(rèn)識到光是沿直線傳播的。為了證明光的這一性質(zhì)，大約二千四五百年前我國杰出的科學(xué)家墨翟和他的學(xué)生完成了世界上第一個小孔成像的實驗，發(fā)現(xiàn)并解釋了小孔成像的原理。雖然他講的并不是成像而是成影，但是道理是一樣的。

在一間黑暗的小屋朝陽的墻上開一個小孔，人對著小孔站在屋外，屋里相對的墻上就出現(xiàn)了一個倒立的人影。為什么會有這奇怪的現(xiàn)象呢？墨家解釋說，光穿過小孔如射箭一樣，是直線行進(jìn)的，人的頭部遮住了上面的光，成影在下邊，人的足部遮住了下面的光，成影在上邊，就形成了倒立的影。這是對光直線傳播的第一次科學(xué)解釋。

為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向，這樣的直線叫光線。

光在同種均勻的介質(zhì)中是沿直線傳播的。

光的直線傳播性質(zhì)，在我國古代天文歷法中得到了廣泛的應(yīng)用。我們的祖先制造了圭表和日晷，測量日影的長短和方位，以確定時間、冬至點、夏至點；在天文儀器上安裝窺管，以觀察天象，測量恒星的位置。

此外，我國很早就利用光的這一性質(zhì)，發(fā)明了皮影戲。漢初齊少翁用紙剪的人、物在白幕后表演，并且用光照射，人、物的影像就映在白幕上，幕外的人就可以看到影像的表演。皮影戲到宋代非常盛行，后來傳到了西方，引起了轟動。

太陽給人類以光和熱，這是人類不可缺少的光源。但是由于地球的自轉(zhuǎn)，形成了白晝和黑夜。每到晚上，黑暗就籠罩著大地。生活在遠(yuǎn)古的人類祖先，對黑夜是無能為力的。黑暗給人們以可怕、可惡的感覺，直到今天黑暗仍為人們用來形容邪惡。不知經(jīng)歷了多少個世紀(jì)，人類才發(fā)現(xiàn)火也能提供光和熱。開始使用天然火，以后又發(fā)明了人工摩擦取火。人工摩擦取火的發(fā)明是人類歷史的一個劃時代進(jìn)步，它“第一次使人支配了一種自然力，從而最終把人同動物界分開”。生活在五十萬年以前的北京猿人就已經(jīng)懂得使用天然火，大約在幾萬年前人類又學(xué)會了用鉆木的方法人工取火?；鹪陂L時期里一直是人們唯一可以利用的人造光源，后來人們創(chuàng)造了油燈、蠟燭，但還是離不開火，一直到近代發(fā)明了電燈才取代了火。

物理知識小鏈接

光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，通常簡稱光的直線傳播。它是幾何光學(xué)的重要基礎(chǔ)，利用它可以簡明地解決成像問題。人眼就是根據(jù)光的直線傳播來確定物體或像的位置的，這是物理光學(xué)里的一部分。