三個(gè)小家伙對(duì)利用日食巧妙制止六年惡戰(zhàn)的古希臘數(shù)學(xué)家塔利斯佩服得一塌糊涂,太了不起了!“日食是怎樣發(fā)生的?”三個(gè)小家伙興趣大增,七嘴八舌地追問個(gè)不停。面對(duì)這些問題,賀敏興致勃勃地把他們帶回家,讓實(shí)驗(yàn)來見分曉。
賀敏拉下雙重窗簾,房間頓時(shí)暗了不少。她打開一盞白熾燈,當(dāng)太陽;讓林淼手舉皮球當(dāng)?shù)厍颍贿呑赞D(zhuǎn)一邊繞著燈泡轉(zhuǎn)圈;再讓程杉舉一個(gè)小皮球當(dāng)月球,圍繞著皮球轉(zhuǎn)動(dòng);還讓行動(dòng)不如他們靈便的曹棟當(dāng)“巡視員”,跟著觀察,
隨時(shí)報(bào)道。一時(shí)間,三個(gè)孩子樂呵呵地滿屋游走,熱鬧非常。
“看哪,在燈光下……”曹棟剛開始報(bào)道,就被賀敏截住了,“不對(duì),在太陽光下,要進(jìn)入角色?!辈軛濕R上改口:“在太陽光的照射下,地球和月球背著太陽的方向都拖著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的影子,顏色還有深有淺?!薄皩?duì)!這就是本影和半影的區(qū)別?!辟R敏讓“地球”立定,她手拿著竹竿指點(diǎn)著林淼手里的“地球”投射到墻上的影子進(jìn)行講評(píng)。
“因?yàn)樘栠@個(gè)光源是比較大的發(fā)光體,發(fā)光不只限于一點(diǎn),從這一個(gè)點(diǎn)射來的光被物體遮住了,從另一些點(diǎn)射過來的光并不一定全被擋住?!辟R敏揚(yáng)起眉毛,強(qiáng)調(diào)說,“墻上影子可以看到兩個(gè)區(qū)域——影子中部完全受不到光照射的特別黑暗的部分是本影區(qū),只受到部分光源照射的灰暗部分是半影區(qū)。”
當(dāng)“月球”走到“太陽”和“地球”中間時(shí),賀敏立即叫?!暗厍颉焙汀霸虑颉钡霓D(zhuǎn)動(dòng),讓這些“天體”原地待命,又開始了講評(píng)。
“當(dāng)月球來到地球的向陽的一側(cè),其影子掃過的地區(qū),人們看到太陽被月亮擋住,就是現(xiàn)在你們看到的日食。當(dāng)月球離地球較近時(shí),月球本影能籠罩地球表面一個(gè)很小的范圍,在這個(gè)范圍內(nèi)整個(gè)太陽被遮住了,這就是日全食。而在月球半影區(qū)域則能看到日偏食,太陽變成閃亮的鐮刀或月牙。而月球距地球較遠(yuǎn)日寸,月球本影的焦點(diǎn)不能到達(dá)地球,本影延長(zhǎng)線的區(qū)域內(nèi)可以看到日環(huán)食:太陽中心黑暗,邊緣明亮,在天空中會(huì)形成一個(gè)耀眼的光環(huán)?!?/p>
“那月食又是怎么回事呢?”程杉想起了鄉(xiāng)間老人們敲鑼打鼓趕天狗救月亮的趣事。
賀敏說:“日食和月食的道理一樣,是月球進(jìn)到了地球的本影中。”
“那您給我們講講其他光與影子的知識(shí)吧?!绷猪颠€不滿足。
賀敏高興地鼓了幾下掌,又摸了摸林淼的腦袋,以示鼓勵(lì),轉(zhuǎn)身把這三個(gè)小家伙領(lǐng)到了戶外一棵大榕樹下。這時(shí)太陽當(dāng)空,在這棵枝繁葉茂、郁郁蔥蔥的大榕樹下,地面上灑滿了斑斑點(diǎn)點(diǎn)的光斑。
“不發(fā)光、不透明的物體在太陽光照射下會(huì)產(chǎn)生與自己形狀大致相同的影子,這‘地球人都知道’?,F(xiàn)在請(qǐng)仔細(xì)觀察樹葉縫隙和大樹下光斑的形狀?!辟R敏笑瞇瞇地?cái)傞_手,做了個(gè)“開始”的架勢(shì)。
三個(gè)小男生“舉頭望樹梢、低頭看光斑”地好一陣忙乎,隨后七嘴八舌地發(fā)表觀測(cè)結(jié)果:樹葉縫隙千變?nèi)f化,而光斑多是圓形的:枝葉越茂密,樹葉間隙越小,光斑的圓形越清晰。這時(shí)林淼領(lǐng)頭,又大叫起來:“那為什么陽光穿過樹葉形成的影子跟擋光樹葉不一致呢?”
“因?yàn)楣饩€是直線前進(jìn)的,遇到‘路障’它可沒本事像劉翔那樣一躍而過,只能被擋住,因此就產(chǎn)生了影子。”賀敏笑呵呵地指著大樹外燦爛的陽光下房屋的影子,“我們平日寸看到的影子是光線走‘大路’的結(jié)果,‘浩浩蕩蕩’的光線‘一瀉千里’,形成的影子能忠實(shí)反映出擋住去路物體的形狀。枝繁葉茂的榕樹樹冠形成的樹葉間隙盡管千姿百態(tài),但由于跟太陽相比這些間隙仍然很小,陽光只能走‘小孔成像’之路,形成的光斑可不r、是千形百態(tài)樹葉間隙的形狀。那你們看光斑像什么呢?”
“太陽!”三個(gè)男生異口同聲。
“棒極了!”賀敏禁不住喜上眉梢,“真聰明!光斑是太陽的形狀,而且是顛倒的?!?/p>
“顛倒的?”小家伙們大惑不解。
“對(duì)!小孔成像就是顛倒的,因?yàn)樘柺菆A形的,我們看不出來,回屋做個(gè)試驗(yàn)吧?!?/p>
三個(gè)小男生簇?fù)碇R敏一溜小跑地回到房里。
在墻邊,賀敏在固定支架上安放了一張中心戳了~小孔的硬紙片,在紙片前放一根蠟燭,當(dāng)她點(diǎn)燃蠟燭時(shí),墻上頓時(shí)出現(xiàn)了蠟燭的形狀,顛倒的!
她移動(dòng)硬紙片的前后位置,影像大小發(fā)生變化,蠟燭距小孔越近,得到的影像越大。
孩子們歡呼著擁上前來,賀敏讓他們各拿一張硬紙片,各自戳上方形、矩形、三角形的小孔,放在蠟燭和白墻的中間,墻上蠟燭影像都是一樣的。
“小孔成像與小孔形狀無關(guān),”沒等賀敏發(fā)問,林淼就大叫起來,程杉和曹棟緊跟著補(bǔ)充:“不管樹葉間隙是什么形狀,所形成的太陽光斑都是圓形的。賀敏姑姑,對(duì)嗎?”
“百分百正確!”賀敏樂不可支,她伸出一個(gè)大拇指。