李陶節(jié)
公元前400年,墨子做了世界上最早的“小孔成像”實(shí)驗(yàn)(如圖1):在一間黑暗小屋的朝陽墻上開一個(gè)小孔,人對(duì)著小孔站在屋外,屋里相對(duì)的墻上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)倒立的人影.《墨經(jīng)》中對(duì)此解釋道:“景光之人,煦若射,下者之人也高,高者之人也下.”意思是.因?yàn)檎丈湓谌松砩系墓饩€,就像射箭一樣,人體下部反射過來的光線,射過小孔,成影在上邊;人體上部反射過來的光線,穿過小孔。成影在下邊,就成了倒立的像.這是對(duì)光沿直線傳播的第一次科學(xué)解釋.
從上面故事中我們可以看出,其中蘊(yùn)含一種現(xiàn)代的科學(xué)研究方法——“模型法”.
“模型法”是物理學(xué)中一個(gè)重要的研究方法.運(yùn)用這種方法的目的是為了摒棄次要條件.突出主要因素。對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行理想化、簡(jiǎn)單化處理,從而方便對(duì)物理本質(zhì)的研究.在研究光的傳播時(shí).用一條帶箭頭的直線表示光的傳播方向和路徑.這就是光線.光線是由一小束光抽象而建立的理想模型,有了這個(gè)模型。可方便地研究光的直線傳播、反射和折射等現(xiàn)象,處理某些復(fù)雜的光學(xué)實(shí)際問題,如小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成、平面鏡成像、凸透鏡成像等.
利用“光線”可以簡(jiǎn)化墨子的小孔成像實(shí)驗(yàn),如圖2.另外,研究光現(xiàn)象時(shí).把光源看成一個(gè)發(fā)光點(diǎn),不考慮它的形狀、大小及亮度,也是為了便于研究和作圖而構(gòu)建的物理模型.
例1 物理學(xué)中用“光線”來描述光的傳播路徑.關(guān)于“光線”,以下說法不正確的是( ).
A.光線是實(shí)實(shí)在在存在的
B.光線是利用物理模型法建立的
C.光線的建立過程是一個(gè)抽象的過程
D.光線反映了光沿直線傳播
分析:為了描述光的傳播情況。我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向,這樣的直線叫光線.光線是假想出來的.是利用模型法建立起來的,是不存在的.光線的建立是一個(gè)抽象的過程.綜上所述.只有A項(xiàng)符合題意.
答案:A
學(xué)即用,練一練:
1.下列現(xiàn)象中.不能用光的直線傳播來解釋的是( ).
A.不透明的物體被光線照射時(shí).后面形成影子
B.日食、月食的形成
C.平靜的湖面上看到山的倒影
D.晚上探照燈的光束照到很遠(yuǎn)
2.紫金山天文臺(tái)2009年6月13日通報(bào):2009年7月22日,我國(guó)將出現(xiàn)500年一遇的日全食奇觀.解釋日食現(xiàn)象用的是光的________傳播理論.如圖3所示,位于地球上A區(qū)域的人看到的是日_______食,位于B區(qū)域的人看到的是日________食.
參考答案:1.C 2.直線 全 偏
責(zé)任編輯 程哲endprint
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2015年10期