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(保定市蓮池區(qū)教育和體育局 河北 保定 071000)

1 紗窗的網(wǎng)眼有多大？

紗窗網(wǎng)眼是方的，使用毫米刻度尺進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)網(wǎng)眼平均邊長(zhǎng)約1.5 mm，樓房窗戶的格子寬約34.5 cm，假設(shè)前后樓的間距是23 m.如果透過(guò)紗窗網(wǎng)眼看后樓的窗戶，紗窗的網(wǎng)眼兒也隨之投射到后面樓的窗戶上，后面樓每個(gè)窗戶格子從寬度上看大約有紗窗的2.3個(gè)網(wǎng)眼兒，如此說(shuō)來(lái)，紗窗的網(wǎng)眼兒又有多大呢？計(jì)算一下就知道，邊長(zhǎng)15 cm，這個(gè)數(shù)值比在紗窗上量大了100倍.

2 為什么會(huì)這樣？

我們知道，對(duì)于同一個(gè)物體，在遠(yuǎn)處看起來(lái)小而在近處看起來(lái)大，這在物理學(xué)上來(lái)說(shuō)是“視角”所致，視角就是物體對(duì)人眼的張角，同一個(gè)物體，在遠(yuǎn)處視角小，物體在眼底成像小，看起來(lái)就??；而在近處視角大，物體在眼底成像大，看起來(lái)就大.即對(duì)同一個(gè)物體是“近者大而遠(yuǎn)者小”，視角不同.

視角現(xiàn)象不單是物理過(guò)程，它還是生理過(guò)程和心理過(guò)程，如果有兩個(gè)物體視角一樣大而遠(yuǎn)近不同，看起來(lái)離我們遠(yuǎn)的那個(gè)物體大而離我們近的那個(gè)物體小.即對(duì)視角一樣的兩個(gè)物體是“遠(yuǎn)者大而近者小”.這恰恰是前面提到的“紗窗網(wǎng)眼兒”現(xiàn)象，形成了“遠(yuǎn)者大近者小”的視覺(jué)判斷.與此類似的現(xiàn)象并不少見(jiàn)，耳熟能詳?shù)摹靶恨q日”的故事就是.

3 為什么太陽(yáng)看起來(lái)早晚大而中午??？

多數(shù)人認(rèn)為：早晚陽(yáng)光穿過(guò)的大氣層較厚，大氣的折射形成了類似凸透鏡的作用，也就是放大鏡的作用，因而太陽(yáng)看起來(lái)早晚大而中午小，這種說(shuō)法對(duì)嗎？放大鏡是“視角放大”，只要我們對(duì)太陽(yáng)早午晚的視角進(jìn)行測(cè)量就能判斷其正誤.

可以用照相機(jī)對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行拍攝，然后對(duì)放大的照片進(jìn)行測(cè)量，用相機(jī)焦距的尺寸進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果所有照片，不分早、午、晚太陽(yáng)的視角都是相同的.說(shuō)明日出、日落，或者中午前后太陽(yáng)在眼底的成像大小是相同的，也就是說(shuō)，看起來(lái)太陽(yáng)是大、是小只是主觀的視覺(jué)現(xiàn)象，與大氣折射無(wú)關(guān)，太陽(yáng)看起來(lái)早晚大中午小，是大氣折射透鏡的說(shuō)法不能成立.

對(duì)太陽(yáng)早晚大中午小與氣象學(xué)上的“云量計(jì)算”有相通之處.我們都有這樣的感覺(jué)，天空就像扣著的一口大鍋，豎直方向尺度小，而水平方向尺度大，如果按照我們的感覺(jué)，在天空中選擇一個(gè)視高度角為45°的點(diǎn)，然后再實(shí)際測(cè)量一下發(fā)現(xiàn)實(shí)際的高度角只有約22°，這種現(xiàn)象稱為“天空視扁度”.

天空看起來(lái)就像一個(gè)巨大的半橢圓形的幕布，氣象學(xué)上稱之為“天幕”.我們感覺(jué)太陽(yáng)就掛在這個(gè)“天幕”上，雖然早晚和中午太陽(yáng)的視角都一樣，但是由于早晚太陽(yáng)掛在較遠(yuǎn)的“天幕”上，而中午掛在較近的“天幕”上.視角一樣大，則“遠(yuǎn)者大而近者小”.我們的直觀感覺(jué)就是早晚太陽(yáng)比較大，而中午太陽(yáng)比較小.

同樣的現(xiàn)象還有：電線桿躺著放比豎著放顯得長(zhǎng)，飛機(jī)在頭頂上比在地平線附近顯得小，人在樓房頂上比在地面上顯得小.“天幕”是如何形成的，和霧天、黑夜開(kāi)車總是覺(jué)得慢可能是一個(gè)道理.蒼茫之中的黑夜、大霧，看不見(jiàn)標(biāo)志，視覺(jué)距離就會(huì)變小.在這種環(huán)境下，開(kāi)車就會(huì)覺(jué)得慢，這是容易出事故的原因之一.“天幕”豎直上下近，和黑夜、大霧一樣，沒(méi)有參照物，視覺(jué)距離就會(huì)變小.而水平方向參照物多，視覺(jué)距離就會(huì)較遠(yuǎn)，“天幕”的視覺(jué)現(xiàn)象因而形成.