越南腰果最好的牌子:古诗中的物理

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 09:24:31
福州二中 邓 敏 李 瑶蔡 振 李子谦
            黄 颖 韦 力 陈 纬


第一部分(概述)

  自然界是丰富多彩的,古代的诗人在体验生活,观察、欣赏大自然的美景时,留下了脍炙人口的诗句。又因为物理现象是普遍地存在于大自然中的。因此,古诗中不免出现一些物理现象。具体地说,这些看似杂乱的现象属于物理学不同分支,其中包括最常见的光现象、声现象,当然,还有的现象与经典力学、运动学有着密不可分的联系。诗人对生活的细致入微的刻画,使这些科学现象隐藏在诗句的字里行间,引发了我们今天的思考。光现象是最常见的,以为无论是古代还是现代,光都是与我们的生活紧密联系着的。我们就从光现象谈起。

第二部分(古诗中的光现象)

  人类很早就开始了对光的观察和研究,逐渐积累了丰富的知识,使光学成为物理学中发展最早的分支之一。2400年前成书的《墨经》称得上是世界上最早的光学著作。

  光,最基本的性质是直线传播。"举杯邀明月,对影成三人",这是李白《月下独酌》中的一句。诗人在畅饮之时,点点月光将他的影子映出来,仿佛有三个似的。在光与影的迷幻之中,隐约可见两者的相互联系"明月"何以成"对影",又怎会有"三人"?光的直线传播的性质,点光源(这里我们粗略地将"明月"当作点光源)发出的光照到不透明的物体(人),物体向光的表面被照明,在背光面的后方形成了一个光线照不到的黑暗区域,这就是物体的影。当然,由于"明月"的发光面比较大,发光面上的每个发光点,都可以看做一个点光源,它们都在物体背后造成影区,这些影共有的范围完全不会受到光的照射,叫做本影。本影周围还有一个能受到光源发出的一个部分光照射的区域,叫半影。因而,以上的"对影成三人"的现象便是由本影和半影而产出的。李白不仅有"举杯邀明月"的豪迈,还不乏细致地观察,看到了"对影成三人",这句诗是诗人的思想感情和科学现象的具体统一。杜甫在《阁夜》中也将光与影还有星空完美地结合在一起"五更鼓角声悲壮,三峡星河影动摇"不禁使人还想到美丽的星河和险峻的三峡风光。

  光的折射与反射也是较早为人们所认识的光的现象。诗人李白也观察到了光的折射与反射的
现象。《庐山谣寄卢侍御虚舟》中写道:"屏风九叠"和"云锦张"的美景,磷峋的山座和天空中的云彩映入明镜般的水中,湖光山色,倒映成趣。而山色与云彩之所以会映在水中,是光的反射的结果。不论是透明的物体还是不透明的物体,都要反射一部分它表面上的光。平面受到平行光的照射时,反射光也是平行的。这种反射就是镜面反射。这里,我们可以把诗中的"明湖"看作是一个镜面,从点S发出的光,经过平面镜反射后,都好象是从点S'发出的,S'称为S的像。诗人从水中看到的"影"和"看黛光"就是山、云这些景物的光线经湖面反射后所成的像。在水面上的观察者看来,好象在水面下有一个反光点S',但实上S'并不存在。当然,这类描述光的反射现象的诗还有李白的《秋浦歌》"不知明镜里,何处得秋霜"和温庭筠的"澹然空水带斜晖,曲岛苍茫接翠微"。

  "孤帆远影碧空尽,惟见长江天际流。"这是李白的《送孟浩然之广陵》中的名句,诗人对朋友的无限牵挂都寄托于"孤帆"和"远影"之中了。而"碧空尽"在大气则是光折射的结果。当光从一种介质进入到另一种介质,在两种介质的交界处,一部分光进入到后一种介质中去,并且改变了原来的传播方向这就是光的折射。覆盖在地球表面的大气,越是接近地面越稠密,折射率也越大。这种密度分布不均匀的介质中,光并不是直线传播的。我们可以粗略地认为地球表面上空气是由许许多多水平的气层组成的,每一层的密度都不相同。当然机越接近地平线时,光线在大气中偏折就越明显。因此,李白说它是"碧空尽"。

  折射中还有一种特殊的现象--全反射现象。"月下飞天镜,云生结海楼。"李白真有眼福。他又看到空气中的全反射现象--蜃楼。夸张的笔调下,若隐若现的海市蜃楼仿佛就浮现在眼前。它也是由于光在不均匀的空气中传播而产生的。当气压一定时,空气密度随温度的升高而减小,对光的折射率也随之减小。夏天,海面上的空气温度比空中低。远处的山峰、楼阁发出的光线射向空中时,由于空气的折射率下层比上层大,光线不断被折射,越来越偏离法线方向,进入热气
层的入射角不断增大。当光线的人射角增大到临界角时,就会发生全反射现象,人们就会看到远方的景物悬在空中。

    

  以上,我们结合古诗看到了光现象的产生,并简要说明了其中的原理。诗人将生活中的所见合以美妙的景物和真挚的感情,把自然的奥妙完整地展现在我们面前。接下来,我们再来看看声现象和其他现象是怎样融入古诗的情景之中的。

第三部分(古诗中的声现象和其他现象)

  生活中除了多变的光现象之外,还有许多奇妙的声现象和力学、运动学的现象。诗人热爱生活,时时注意生活中的每一个细节,当然也注意到了这些日常生活之中的物理现象,并在其诗中表现出来。大家对《枫桥夜泊》之中的"姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船"这句诗都十分熟悉,这句千古传诵的名句也包含着声现象。

  我们生活在充满声音的世界里,人们通过声音来互相传递信息。声音是由于发产物体的振动而产生的,这个大家都知道。孟浩然《宿相庐江寄广陵旧游》中有诗云:"凤鸣两岸叶。"不是恰好说明了这一道理吗?当然,由于当时科学技术水平所限,古人还未认识到声是一种波即声波。声波和人耳之间存在着传播振动的介质--空气。声源的振动,使周围的空气产生疏密的变化,形成疏密相间的纵波,这就是声波。声波振动的能量通过声波传入人耳使耳膜发生振动,人们就产
生了声音的感觉。

  由于声波具有波的性质,就会发生波的干涉和衍射现象,还有波的反射现象。"半夜钟声"之所以被人听到,就是声波衍射的结果。声波的波长在1.7厘米至17米之间,是可以跟一般障碍物的尺寸相比的,所以能绕过一般障碍物,使我们听到障碍物另一侧的声音。

  声波的反射是很普通的现象,我们讲话时发出的声波,碰到障碍物时就会反射回来。"寒磐满空林"就是声波反射的真实写照。

  物质是在不停的运动的,所以由物质的运动而产生的物理现象,也广泛地存在于日常生活之中。诗人都是生活的有心人,这些运动自然也逃不过它们的眼睛,并在他们的笔下被描绘地栩栩如生。李白真不愧为这方面的典范,他在《下终南山过斛斯山人置酒》中写道:"山月随人归。"就描绘了山边的月和人相对运动。由于一切物体都在运动,研究物体的运动时,就必须假定某个物体是不动的,为了研究物体的运动而假定不动的那个物体叫参照物。诗中,李白就假设地球不动,即以地球为参照物,人与月亮沿同一方向运动。"人生不相见,动如参与商"是杜甫《赠卫八处士》中的名句,也把追及运动的物理现象融入诗句之中。两物体若以同时的速度,同方向前进,则不可能追上。刘云平在他月夜中,也以星星为参照物描述了追及运动"更深月色半人家,北斗阑南斗拌斜"。

第四部分(总结)

  以上,我们在读古诗的同时,讨论了一些生活中常见的浅显的物理现象。我们走入古诗中描绘的奇妙意境的同时,也进入了千奇百怪的物理世界。如果古诗是一壶美酒,那物理就是最好的下酒菜。"酒"足"饭"饱之余,也长了见识,提高了文学素养。多读一些古诗,可以陶冶情操,又可以学到知识,引发思考,令人受益非浅。中国的诗文是丰富多彩的,只要深入探究其奥妙,就会进入一个多彩的世界中。