19.測(cè)光的亮度

你把一根蠟燭放到距離你比原來遠(yuǎn)一倍的距離之外的地方，這時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)，蠟燭的光的亮度要弱些。但是蠟燭的光究竟是弱了多少呢？是一半的差距嗎？不對(duì)。在離原來兩倍遠(yuǎn)的地方放兩根也達(dá)不到原來的亮度，只能放兩根的2倍，也就是4根蠟燭才行。在3倍的距離處，也并非放3根，而是得放3根的3倍——9根，以此類推。

這同樣表明了一個(gè)有趣的推理，在兩倍距離處亮度要減弱為原來的，在3倍距離處減弱為，在4倍距離處減弱為，在5倍距離處就要減弱為。這就是光亮度減弱規(guī)律。根據(jù)這個(gè)規(guī)律，也同樣可以發(fā)現(xiàn)聲音的衰減規(guī)律，在6倍距離處減弱為原來的。

當(dāng)我們知道這個(gè)規(guī)律以后，就可以利用這個(gè)規(guī)律來比較兩盞燈的亮度了。現(xiàn)在給你一個(gè)案例，你來計(jì)算一下燈比普通蠟燭要亮多少。

把燈和點(diǎn)燃的蠟燭放在桌子的同一端，而在桌子的另一端筆直地放置一張白硬紙片，在紙片前面的不遠(yuǎn)的地方筆直地豎一根小棍。此時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)在紙片上會(huì)投射出兩個(gè)陰影，一個(gè)來自電燈，另一個(gè)來自蠟燭（圖48）。這兩個(gè)陰影的密度并不同，因?yàn)檎丈湮镆粋€(gè)用電燈，而另外一個(gè)用蠟燭。下面，把蠟燭慢慢地移近，當(dāng)兩個(gè)陰影的暗度很相像時(shí)，就表明電燈的亮度和蠟燭的亮度在這種情況下是相當(dāng)?shù)摹＝酉聛碇灰獪y(cè)量出電燈離紙片的距離與蠟燭離紙片的距離，根據(jù)比值就可以確定電燈是蠟燭亮度的多少倍了。如果電燈離紙片的距離是蠟燭離紙片的4倍，那么電燈的亮度就是蠟燭亮度的16倍。

下面我們利用紙上的油漬來比較兩種光源的亮度。從背面用光照這個(gè)油漬，這油漬是亮的，從前面照的話，看起來是黑的。把兩個(gè)被比較光源放在油漬的兩邊不同位置，使得被照的油漬從兩邊看起來一個(gè)樣。之后只需要測(cè)量光源與油漬的距離，用之前提到的方法計(jì)算即可。

圖48

如果想觀察得更加清楚，最好把帶油漬的紙放置于鏡前，可以直接看到兩面。