17.
閱讀短文,回答問題:
《揭開“光直線傳播”的面紗》
光的直線傳播性質(zhì),在我國古代就被逐漸揭開了它神秘的面紗.光的直線傳播在天文歷法中得到了廣泛的應(yīng)用.我們的祖先制造了圭表和日晷,測量日影的長短和方位,以確定時間、冬至點、夏至點;在天文儀器上安裝窺管,以觀察天象,測量恒星的位置.
在民間傳統(tǒng)表演藝術(shù)中,還利用光的這一性質(zhì),發(fā)明了皮影戲.漢初齊少翁用紙剪的人、物在白幕后表演,并且用光照射,人、物的影像就映在白幕上,幕外的人就可以看到影像的表演.皮影戲到宋代非常盛行,后來傳到了西方,引起了轟動.
通過對光的長期觀察,人們發(fā)現(xiàn)了沿著密林樹葉間隙射到地面的光線形成射線狀的光束,從小窗中進入屋里的日光也是這樣.大量的觀察事實,使人們認(rèn)識到光是沿直線傳播的.為了證明光的這一性質(zhì),大約二千四五百年前我國杰出的科學(xué)家墨翟和他的學(xué)生作了世界上第一個小孔成倒像的實驗,解釋了小孔成倒像的原理.雖然他講的并不是成像而是成影,但是道理是一樣的.
在一間黑暗的小屋朝陽的墻上開一個小孔,人對著小孔站在屋外,屋里相對的墻上就出現(xiàn)了一個倒立的人影.為什么會有這奇怪的現(xiàn)象呢?墨家解釋說,光穿過小孔如射箭一樣,是直線行進的,人的頭部遮住了上面的光,成影在下邊,人的足部遮住了下面的光,成影在上邊,就形成了倒立的影.這是對光直線傳播的第一次科學(xué)解釋.
墨家還利用光的這一特性,解釋了物和影的關(guān)系.飛翔著的鳥兒,它的影也仿佛在飛動著.墨家分析了光、鳥、影的關(guān)系,揭開了影子自身并不直接參加運動的秘密.墨家指出鳥影是由于直線行進的光線照在鳥身上被鳥遮住而形成的.當(dāng)鳥在飛動中,前一瞬間光被遮住出現(xiàn)影子的地方,后一瞬間就被光所照射,影子便消失了;新出現(xiàn)的影子是后一瞬間光被遮住而形成的,已經(jīng)不是前一瞬間的影子.因此,墨家得到了“景不徙”的結(jié)論,,“景”通“影”,就是說,影子不直接參加運動.
那么為什么影子看起來是活動著的呢?這是因為鳥飛動的時候,前后瞬間影子是連續(xù)不斷地更新著,并且變動著位置,看起來就覺得影是隨著鳥在飛動一樣.在二千四五百年前,能這樣深入細致地研究光的性質(zhì),解釋影的動和不動的關(guān)系,確是非常難能可貴的.墨家還從光線直線傳播的原理解釋了投影和半影的現(xiàn)象.以墨家為代表的古代學(xué)者,從未停止過對于未知科學(xué)領(lǐng)域的探索.
回答下列問題:
(1)列舉四個文段中出現(xiàn)的“光沿直線傳播”的應(yīng)用①圭表和日晷;②在天文儀器上安裝窺管;③皮影戲;④小孔成像.
(2)墨翟和他的學(xué)生在做實驗時,黑暗小屋墻壁上出現(xiàn)了“人影”,該處“人影”在形成時,沒有(填“沒有”或“有”)光照射在這里.
(3)在墨翟和他的學(xué)生的實驗中,屋外的人不是(填“是”或“不是”)光源.
(4)為什么鳥飛行時的影子會隨著它一起運動?因為鳥飛動的時候,前后瞬間影子是連續(xù)不斷地更新著,并且變動這位置.