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        趣解《兩小兒辯日》

        2015-08-14 09:40:08文安徽省靈璧縣黃灣中學(xué)華興恒
        發(fā)明與創(chuàng)新 2015年6期
        關(guān)鍵詞:陽光

        文安徽省靈璧縣黃灣中學(xué) 華興恒

        《列子·湯問》中記載了這樣一個有趣的故事:一天,兩個小孩為太陽距離地球遠(yuǎn)近的問題爭論起來,一個小孩說:“太陽剛升起時有車輪那么大,可到中午就與盤子一樣大了,這說明早晨太陽距我們近,中午距我們遠(yuǎn)?!?/p>

        另一個小孩則反駁說:“早晨太陽溫度低,中午溫度高,這不恰好說明中午太陽距我們更近嗎?”他們各執(zhí)己見,相持不下,于是便去請教當(dāng)時最有學(xué)問的孔子。孔子聽后,也無法解釋他們的問題。

        看似矛盾的兩種說法,事實究竟如何?讓我們一起通過實驗來探討這個有趣的現(xiàn)象。

        一、現(xiàn)象原理

        1.溫度高低問題

        關(guān)于溫度高低的問題較好理解。早晨的陽光為斜射,同一束光線照射面積較大,熱量分散,此時陽光在大氣層中通過的路徑也較長,被大氣吸收的熱量也多;而且一夜不見陽光,地表溫度本來就低,所以人們會感到早晨較涼。

        到了中午,太陽與地平線之間的夾角較大,太陽光通過大氣層的距離短,因此熱量在大氣層中的損失較少,且由于集中射向地面,同一束光照射的面積變??;同時上午連續(xù)幾個小時的日照,氣溫已明顯升高,因此中午比早晨熱。

        2.形狀大小問題

        人們之所以認(rèn)為早晨的太陽比中午的大,是由于錯覺所致。正如在日常生活中我們常會遇到這種情況:對于同一物體,當(dāng)將它與較小的物體放在一起時,它就會顯得較大;反之,將它與較大的物體放在一起時,它會顯得較小。如圖1,實際上兩圖中心的圓一樣大,可看上去左圖中心的圓要比右圖中的小些。

        同理,當(dāng)太陽剛剛升起時,由于有眼前的樹木、房屋作為參照物,人們就會覺得太陽大些;而中午的太陽由于高懸天空,只有天空作參照物,因此人們感覺太陽小些。其次,早晨太陽剛剛升起時,周圍空間黑沉沉的,鮮艷的太陽顯得明亮突出,所以會感覺較大。

        圖1

        二、實驗驗證

        為了證明早晨太陽比中午大是錯覺,大家可通過實驗驗證:手持一個圓筒,從圓筒中看太陽,可有效遮擋其他物體的干擾,這樣就能在同一種背景下觀察早晨的太陽和中午的太陽。

        此時你就會發(fā)現(xiàn),早晨的太陽與中午的太陽大小沒什么區(qū)別。要提醒大家的是,中午看太陽時要帶上墨鏡,以防陽光灼傷眼睛。

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