曹遠(yuǎn)強(qiáng)
水中撈月
一個(gè)晚上,小猴淘淘得了空閑又來到了小狐貍皮皮家。月亮如圓圓的銀盤,高高地懸在天空,灑下一地清輝。月光下兩個(gè)小伙伴相互追逐,踩踏著對(duì)方的影子。玩了一陣,皮皮想到了一件事情,開始調(diào)侃淘淘:“你們的祖先可不怎么聰明,看見月亮掉到井里了,竟然一個(gè)抓著一個(gè)的尾巴,探到井里去撈月亮?!?/p>
“這不知道是哪一輩的事了。再說了,他們的想法是好的,難道看到月亮掉到了井里,卻不理不睬嗎?”淘淘辯解道。
“走,咱們到井邊去看看,看月亮是不是又掉到井里去了?!逼てだ蕴詠淼骄?,打開井蓋一看:嘿,恰好看到了一輪明月“掉”在井里。
“啊,咋又掉下去了呢?咱們把它撈出來吧!”淘淘說。
“不用你們的笨辦法,看我的,我兒就把它撈上來了?!逼てふf。
淘淘說:“你又犯吹牛的老毛病了,還說我呢!”
皮皮一手抓住繩子,一手抓起水桶,把桶扔進(jìn)井里,,裝滿水后就往上拉。
淘淘不解地問:“讓你撈月亮,你打水干什么?”
“月亮已經(jīng)被我撈上來了!”
皮皮將這桶水放在井邊,然后對(duì)陶陶說:“月亮已經(jīng)撈上來啦,在水桶里呢!”
此時(shí)水桶里的水還在晃蕩,水面銀光閃閃。
“哪兒有?”淘淘在水桶里找。
“別著急,等著!”皮皮沉著地說,“月亮剛撈上來,正難受得使勁掙扎呢,一會(huì)兒就好了。”
果然,水面上的光由破碎、動(dòng)蕩,逐漸變得規(guī)整、有型,水面也逐漸平靜。最后,月亮清晰地出現(xiàn)在水面上。
淘淘看著水中的月亮撓了撓頭:“嘿還真讓你撈上來了,好玩!”
淘淘抬頭看了看天上的月亮,疑惑地說:“可月亮還在天上,它并沒有掉進(jìn)井里???
皮皮說:“廢話,你還真相信月亮掉到井里了嗎?這叫‘千江有水千江月!好了,我們把月亮搬到屋里去觀賞吧!”
水中的月亮是虛像
兩個(gè)小伙伴把水桶抬進(jìn)了屋里。
狐貍爺爺問:“你們兩個(gè)這是在干什么呀?”
皮皮說:“我們把月亮抬到屋里來了?!?/p>
他們把水桶放在門口,敞著門,讓月光照進(jìn)水桶里,然后關(guān)上燈。月光在墻上閃動(dòng)蕩漾,等了一會(huì)兒,桶里的水平靜了,桶中就出現(xiàn)了一個(gè)月亮,而墻上也出現(xiàn)了一個(gè)橢圓形的光斑。
“怎么樣?我們把月亮搬進(jìn)屋子里了吧!”皮皮驕傲地說。
淘淘趴在皮皮的耳朵旁低聲說:“不愧是狡猾的狐貍,主意就是多!”
燈亮了,墻上的光斑淹沒在燈光中,水中依然有一輪明月。
淘淘問:“狐貍爺爺,水中為什么有一個(gè)月亮?為什么水一晃動(dòng),這個(gè)月亮就會(huì)碎呢?”
狐貍爺爺說:“水中的月亮是由光的反射形成的一個(gè)像,是一個(gè)虛像。”
皮皮說:“光的反射?對(duì)了,聲音也能反射形成回聲,它跟這個(gè)原理一樣吧?”
狐貍爺爺說:“差不多!你們知道我們?yōu)槭裁茨芸吹轿矬w嗎?”
“因?yàn)橛醒劬h,嘿嘿!”兩個(gè)小伙伴齊聲說。
狐貍爺爺說:“只有眼睛可不行!把你們關(guān)在暗室里,一點(diǎn)兒光也沒有,你們能看到東西嗎?”
皮皮恍然大悟:“對(duì),還要有光。”
狐貍爺爺解釋說:“我們的眼睛要看到物體,那這個(gè)物體上的光就要進(jìn)人我們的眼睛。光源可以直接發(fā)光,所以我們能看見光源。那不是光源的物體,我們是怎么看到的呢?因?yàn)槲矬w的表面可反射光,反射光進(jìn)入眼睛,我們就看到它了。比如這個(gè)杯子,它的表面反射了很多光,這些光進(jìn)入我們的眼睛,于是我們就看到它了。”
“這水中的月影,不,是月亮的像,我還是覺得它有點(diǎn)兒神秘。既然是水反射了月亮的光,那為什么會(huì)成像呢?這地面也反射了月亮的光,為啥就沒有成像呢?”淘淘滿腹疑問。
“別著急,聽我爺爺說?!逼てぶ篮偁敔斠欢〞?huì)講明白。
鏡面反射和漫反射
狐貍爺爺說:“光的反射有兩種,一種能成像,一種不能成像。第一種叫鏡面反射,是能成像的,就是物體的表面非常平整,像我們照的鏡子,平行光照在上面反射出的還是平行光。皮皮,你去拿面鏡子來?!逼てつ昧嗣骁R子交給狐貍爺爺。
狐貍爺爺把燈關(guān)了,把鏡子放在月亮能照到的地上,讓兩個(gè)小伙伴看墻上的小圓光斑。
“月光可以看作是平行光,照到鏡子上發(fā)生了鏡面反射,反射出來的光仍然是平行光,因此墻上出現(xiàn)了這個(gè)光斑。別的方向上沒有光線,從沒有光線的這些地方看回去,鏡子表面是黑的;從有光線的這些地方看回去,可以看見月亮的像?!逼てず吞蕴园凑蘸偁敔斦f的仔細(xì)看了看,發(fā)現(xiàn)確實(shí)如此。狐貍爺爺把鏡子收了,然后把一張白紙放在月光下的地面上。
“你們看墻上有光斑嗎?”
皮皮和淘淘沒有在墻上找到光斑。狐貍爺爺說:“紙的表面實(shí)際是凹凸不平的,它把光反射向了四面八方,不再平行,這種反射叫漫反射,也就是第二種反射,它不能成像。因?yàn)槲矬w把光反射向了四面八方,因此我們的眼睛可以從各個(gè)方向看到這個(gè)物體,比如這張紙,你從各個(gè)方向都可以看到它?!?/p>
“你們看這桶水的水面,非常平整,就像是一個(gè)鏡面,它發(fā)生的是鏡面反射,因此能夠形成月亮的虛像?,F(xiàn)在我把水面弄得凹凸不平——”說著,狐貍爺爺用手在水桶中攪了一下,水中的月亮成了“碎片”,然后他接著說,“這時(shí)發(fā)生的是漫反射,就不能成像了。”
虛像是怎樣形成的
“爺爺,鏡面反射為什么能成像,成的像有什么特點(diǎn)呢?”皮皮問。
狐貍爺爺說:“我還是用畫圖法跟你們講一下吧?!彼嬃艘粋€(gè)堅(jiān)直的鏡面,在鏡面前畫了一根燃燒的蠟燭,在蠟燭上取一個(gè)發(fā)光點(diǎn),定為S。然后他畫了兩條從點(diǎn)S發(fā)出的射向鏡面的光線,并運(yùn)用光的反射規(guī)律,在鏡前畫了兩條反射光線,并將反射光線向鏡子的后面延長(zhǎng),交于鏡面后面的一點(diǎn)S',這樣迎著反射光線看回去,發(fā)光點(diǎn)處于S'位置。蠟燭上的每一個(gè)點(diǎn)都是這樣的,于是形成了一個(gè)完整的像。
狐貍爺爺說:“這個(gè)像不是實(shí)際光線相交而成的,而是光線的反向延長(zhǎng)線相交而成的,不能在紙上或光屏上成像,所以叫虛像?!?/p>
皮皮說:“有虛像就一定有實(shí)像,哪一些是實(shí)像呢?”
“你們看到的屏幕上的像,如電影、幻燈片上的圖案都是實(shí)像,照相機(jī)里的像也是實(shí)像。對(duì)了,上次說的小孔成像也是實(shí)像?!?/p>
平面鏡成像的特點(diǎn)
皮皮說:“爺爺,是不是離鏡面越遠(yuǎn),成像越小?”
狐貍爺爺說:“我們?nèi)粘S玫溺R子叫平面鏡,它發(fā)生的是鏡面反射,因此可以成像。它成像的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):一是大小和物體相同,因此說離鏡面越遠(yuǎn)像越小是不對(duì)的。道理很簡(jiǎn)單,一棵樹離得越遠(yuǎn),看起來越小但這棵樹并沒有變小,而是觀察視角變小了。二是像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離相等。你靠近或遠(yuǎn)離鏡面,鏡像也靠近或遠(yuǎn)離鏡面;你距離鏡面1米,鏡像也距離鏡面1米,這個(gè)距離總是相等的。三是平面鏡成的像是虛像?!?/p>
“爺爺,您講了這么多,給我們點(diǎn)兒時(shí)間,讓我們一點(diǎn)點(diǎn)體會(huì)吧!”
皮皮和淘淘拿著鏡子,一會(huì)兒湊近,一會(huì)兒遠(yuǎn)離,一會(huì)兒轉(zhuǎn)動(dòng),認(rèn)真研究了起來。
不知不覺夜已經(jīng)深了,淘淘該告辭了,他們把水桶抬出了屋子。皮皮要把水倒掉,淘淘卻說:“不要浪費(fèi)水,澆樹吧!”于是他們把水澆到了梧桐樹下。
月亮已經(jīng)落得很低,月光照不到井水了。淘淘到井邊瞅了一眼,說:“井里的月亮真沒了,被一個(gè)叫皮皮的壞蛋撈走了!哈哈哈!”
潛望鏡
這天下午,小牛木木、小山羊歡歡、小兔貝貝在山坡上玩。他們正玩得高興呢,突然,皮皮從一塊石頭后面跳出來,背著手大搖大擺地向他們走過去,還說自己早就看到他們了,誰做了什么動(dòng)作都說得一清二楚。這勾起了大家的好奇心:“你肯定偷看了,可是我們并沒有看見你,快說,你是怎么偷看的?”
“告訴你們吧,我有秘密武器?!闭f著,皮皮從背后拿出了一個(gè)東西,“這個(gè)叫潛望鏡,爺爺教我做的。”
貝貝好奇地說:“潛望鏡?一聽就是偷看時(shí)用的東西,快讓我們玩玩?!?/p>
。他們幾個(gè)圍著皮皮,皮皮利用大石頭向他們展示了用法,大家非常感興趣。歡歡問:“這里面是什么鏡子?”
皮皮說:“這里面用了兩塊平面鏡。制作的時(shí)候,讓鏡子與鏡筒拐角構(gòu)成等腰直角三角形,然后固定好就行了。”
皮皮也學(xué)狐貍爺爺那樣,用畫圖的方法講解了潛望鏡的工作原理??戳似てぎ嫷膱D,小伙伴們都弄懂了這個(gè)問題。
狐貍爺爺?shù)恼n堂
光的反射有兩種:一種是鏡面反射,可以成像;另一種是漫反射,不能成像。
反射面十分平整,就會(huì)發(fā)生鏡面反射;反射面凹凸不平,就會(huì)發(fā)生漫反射。
平面鏡發(fā)生的是鏡面反射。平面鏡成像的特點(diǎn):像和物體等大;像和物體到鏡面的距離相等;像和物體的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)于鏡面對(duì)稱,所成的像是虛像。
潛望鏡原理:通過平面鏡兩次發(fā)生鏡面反射,改變光的傳播方向并成像。
(插畫大臉鵝實(shí)習(xí)編輯陳曉娟編輯乖乖隆地洞)