陳征

“峰多巧障日，江遠欲浮天”，為什么陽光會被山峰擋?。俊芭旁茢?shù)峰出，漏日半江明”，為什么陽光只有從云縫中穿出才能照亮江面？

估計《學(xué)與玩》的“資深”讀者都能說出答案。在《古詩里的光與影》一文中，我們就一起了解到這幾句詩中描述的現(xiàn)象印證了光的直線傳播原理。其實，古詩中的光學(xué)問題還有很多，反射、折射、色散……讓我們看看“詩歌里的光學(xué)”2.0版吧。

半畝方塘一鑒開 反射定律中間在

“半畝方塘一鑒開，天光云影共徘徊。問渠那得清如許？為有源頭活水來?！贝蠹易x過這首詩嗎？這是宋代名家朱熹的《觀書有感》?！拌b”就是鏡子，“半畝方塘”的水面如明鏡一般，倒映出“天光云影”，而這水是清澈的“活水”，象征讀書要不斷汲取新知識，才能達到天空般廣闊的境界?？吹贸鰜?，朱熹這是用自然美景來表達深刻哲理呢。

古詩里把水面比喻為鏡子的例子還有很多。比如唐代劉禹錫的《望洞庭》：“湖光秋月兩相和，潭面無風(fēng)鏡未磨。遙望洞庭山水色，白銀盤里一青螺?！边@首詩描寫了秋夜月光照在洞庭湖水面的景色，其中“潭面無風(fēng)鏡未磨”就是指湖面風(fēng)平浪靜如同未經(jīng)磨拭的銅鏡。

為什么這些古代詩人喜歡把倒映景色的水面比成鏡子呢？這是因為人們可以通過鏡子看到對稱鏡像，這與水面倒影十分相似。其實，這種現(xiàn)象可以用光的反射定律來解釋。陽光照在物體上，一部分被反射到水面，水面又將光反射進入我們的眼睛，因此我們能在水面上看到“天光云影”。

我國古代很早就開始使用鏡子了。早在春秋戰(zhàn)國時期，墨子就對鏡子的基本原理做了解釋，而與墨子年代相近的古希臘學(xué)者歐幾里得也在其著作中提出了反射定律。除了常見的平面鏡，漢代還出現(xiàn)了凹面鏡，古稱“陽燧。那時的人通過凹面鏡的反射聚焦陽光，點燃干草來取火。如今奧運會取圣火依然沿用這一古老的方法。

朝辭白帝彩云間陽光色散正當前

大家肯定讀過詩仙李白的《早發(fā)白帝城》?！俺o白帝彩云間，千里江陵一日還”講的就是李白在清晨彩色朝霞之下告別白帝城返回江陵。那么，其中的“彩到底是什么顏色呢？再想想唐代另一位大詩人白居易的《憶江南》：“日出江花紅勝火，春來江水綠如藍，能不憶江南？”我們知道了，原來日出時的彩霞是紅色的。

其實，不僅是日出時，日落時我們也能看到天邊紅色的彩霞。為什么“紅勝火”的彩霞出現(xiàn)在早晚而中午卻沒有呢？這就要說到光的散射。陽光是由連續(xù)不斷的不同顏色的光組成的，當陽光抵達地球大氣層時，會與大氣層中的微小顆粒發(fā)生碰撞，四散開來，我們把這種現(xiàn)象稱作“散射”。

大多數(shù)時候我們看到天空是藍色的，這正是因為空氣分子很小，當陽光遇到的顆粒非常小時，它里面波長較短的藍色光更容易被“彈開”，這些藍色的光被彈到我們的

眼睛里，就令我們看到了藍色的天空。

不過，早晨和傍晚時，情況就有點不一樣了。這時太陽光傾斜照射，在大氣中“走過的路”比較長，各種顏色的光都開始散射。隨著光不斷往前“跑”，藍色光更容易被散射掉，在光的行程中都被彈走了，只剩下紅＼橙＼黃這些波長較長的光到達了我們的眼睛，因此我們看到了紅色的朝霞和晚霞。

潭清疑水淺折射舞蝶翩

“垂釣綠灣春，春深杏花亂。潭清疑水淺，荷動知魚散。日暮待情人，維舟綠楊岸。”大家讀了這首詩，是不是感到一派春意盎然呢？這是唐代詩人儲光羲的《釣魚灣》，詩句體現(xiàn)了詩人對自然細致入微的觀察，尤其是“潭清疑水淺一句展示了一個非常常見的景象——看到潭里的水很清澈就以為水很淺，它所蘊含的科學(xué)知識就是光的折射。

光的折射是指光在進入不同介質(zhì)時發(fā)生的偏折現(xiàn)象。以“潭清疑水淺”一句的情景來說，光從空氣進入水中，由于光在空氣中和水中的傳播速度不同，光線就發(fā)生了偏折，實際的潭水比看到的更深。

光的折射在生活中也有非常多的應(yīng)用。前文提到陽燧，其實古人不僅用凹面鏡反射取火，還利用凸透鏡的折射來取火。在我國古代文獻中，就有用透明的珠子，甚至用冰削成透鏡來取火的記錄。讓我們?yōu)楣湃说闹腔埸c個贊。

關(guān)于光的折射，古人還有一個有趣的發(fā)明——蝴蝶杯。它外觀上看只是普通的酒杯，倒入酒后卻能看到杯底有一只蝴蝶在飛舞。這里面暗藏的玄機就是酒和杯中的珠子形成了組合透鏡，通過折射，就能看到里面的蝴蝶，十分神奇！

方暉竟戶入小孔成像來

夏天，我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)陽光透過樹葉照在地上形成圓形光斑。大家想過這是為什么嗎？其實，這種現(xiàn)象在光學(xué)里被稱為“小孔成像”。南北朝史學(xué)家＼文學(xué)家沈約在《應(yīng)王中丞思遠詠月詩》中就描述了這種現(xiàn)象： “月華臨靜夜，夜靜滅氛埃。方暉竟戶入，圓影隙中來……”這本是一首通過月光表現(xiàn)才子佳人新婚之詩，而“方暉竟戶入，圓影隙中來”講的是月光穿過門簾的縫隙后帶來光亮。

沈約本人也許不了解其原理，卻形象地記載了小孔成像這一自然現(xiàn)象。不過，也有古人對此給出了解讀。根據(jù)《墨經(jīng)》記載，墨子在一個朝陽的墻上開了一個小孔，人站在屋外對著小孔，屋內(nèi)出現(xiàn)了人倒立的像。這正是由于光是沿直線傳播的，不同方向的光在小孔處會形成交叉，從而形成影子。而影子本身就是光直線傳播最好的反映——光照不到的地方才有影子。因此，沈約其實看到的是月亮的影子。

關(guān)于影子的詩詞就更多了。蘇軾《水調(diào)歌頭》中的名句“起舞弄清影，何似在人間”，可以說是自然現(xiàn)象與作者內(nèi)心情感的完美合一，體現(xiàn)了濃濃的詩意之美，也反映了古人對影子這一自然現(xiàn)象的探究。盡管咱們今天早已把影子的成因當作常識，但人類真正了解影子卻經(jīng)過了漫長的歷史。

科學(xué)+藝術(shù)

小讀者們，你們知道大名鼎鼎的諾貝爾獎?wù)卤趁媸鞘裁磮D案嗎？告訴大家吧.是象征科學(xué)的女神揭開了自然女神的面紗。人類觀察大自然，希望了解大自然，科學(xué)從而誕生：人類通過大自然豐富了自身情感，詩歌便于成了最古老的藝術(shù)形式之一。著名物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者李政道先生也曾說，“科學(xué)和藝術(shù)是一枚硬幣的兩面”。小讀者們，希望你們既愛文學(xué)藝術(shù)、也愛科學(xué)技術(shù)，科學(xué)與藝術(shù)正是大自然這枚硬幣的AB面。