【種花家務(wù)·物理】4-1-02光的直線傳播『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』
【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』,此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版,并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材,本系列叢書共包含17本,層次大致相當于如今的初高中水平,其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當然由于本書是大半個世紀前的教材,很多概念已經(jīng)與如今迥異,因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我寫的注解。
【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版,即80年代的改開版,改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容,直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版,首先是因為6677版保留了很多古早知識,讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風險極小,即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材,不該被埋沒在故紙堆中,是故才打算利用業(yè)余時間,將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。?
第一章光的傳播(一)
【山話||? 本系列專欄中的力單位達因等于10??牛頓;功的單位爾格等于10??焦耳;熱量的單位卡路里等于4.186焦耳;電荷的單位靜庫(1庫倫=3×10?靜庫);電勢的單位靜伏等于300伏特。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等,但如今是不允許的,力是不能使用質(zhì)量單位的?!?
§1-2光的直線傳播
【01】從光源發(fā)出的光是怎樣傳播的呢?我們先來討論光在同一種均勻媒質(zhì)里傳播的情形,例如在密度相同的空氣里光的傳播。
【02】人們常??匆姡簭拈T或窗的狹縫里射進黑暗屋子里來的陽光,在有灰塵懸浮的情況下,清楚地顯示出一條細而直的光帶(如圖1·1所示)。所以人們習(xí)慣上總是稱它做光線(或者稱它做一線陽光),這說明:光在空氣里是沿著直線方向射進屋子里來的。

【03】我們還可以做這樣一個簡單的實驗:兩只手分別拿著一塊紙板,每塊紙板上面有一個小孔,讓眼睛穿過小孔來觀察光源,顯然,只有當眼睛、兩個小孔和光源恰好在一條直線上的時候,眼晴才能夠看見從光源發(fā)出的光(如圖1·2所示)。同樣,如果兩只手各拿一支同樣粗細的鉛筆,使兩支鉛筆和人的一只眼睛恰好處在同一條直線上,閉上另一只眼睛,這時我們能夠看見的將只是離眼睛較近的一支鉛筆(如圖1·3所示)。為什么眼睛看不見另一支鉛筆呢?這是因為從另一支鉛筆反射到我們眼里的光,被眼前這支鉛筆擋住了,所以眼睛不能看見它。以上這些例子都說明:光在同一種均勻媒質(zhì)里是沿著直線傳播的。

例1.用左手拿著一支削尖的鉛筆,筆尖向上,放在眼前一定距離處,閉上一只眼睛,這時用右手伸直的食指,從側(cè)面試圖去接觸筆尖(圖1·4),為什么不容易擊中它?如果同時張開兩只眼睛,同樣用手指去接觸它,為什么就容易擊中呢?

【解】因為光是沿著直線傳播的,當閉上一只眼睛的時候,在 P 處鉛筆射出的光,將沿著圖1·5中 PO? 的方向射入睜開的那只眼中,這時眼睛只知道鉛筆是處在直線 O?P 上,但是不能確定它的具體位置是在P?、P、P? 還是在更遠一些的地方,所以這時右手伸出的食指從側(cè)面試圖去接觸它就不容易準確地擊中筆尖。如果你同時睜開兩只眼睛來觀察,那么,來自筆尖的光,將同時射入你的兩只眼睛(如圖1·5中所示的 PO? 和 PO? 兩條光線),根據(jù)光的直線傳播的道理,從兩條光線的交點,就可以判斷出鉛筆的實際位置是在 P 點,這樣用手指就很容易擊中它了。這就是我們?nèi)粘I钪校瑧{兩只眼晴的觀察,能夠知道周圍物體實際位置的緣故。

習(xí)題1-2
1、用步槍射擊靶子的時候,如果眼晴看過去,靶心和準尖恰好落在標尺的缺口上時,就算瞄準了,這是什么緣故?
2、有一個人手上拿著一塊石子,要使石子落下時恰好擊中地上一個很小的目標,他只要用一只眼睛從石子上面往下看,當眼睛看到石子與目標重合時,石子落下來就會擊中目標,這是什么緣故?
3、在紙板上戳一個小洞,通過小洞向外看,為什么小洞離眼睛越近,眼睛看到外面的范圍就越大?(做做看,再作圖回答)