登陆注册
6709400000005

第5章 对光源的认识与利用

光源自宇宙形成就有了,比如会发光的星体就是最早的光源。古人对光源的认识和利用,最初是从人造光源与自然光源,热光源与冷光源等开始的。

我国古代对光源的认识起步很早,并能及时充分地加以利用,是古代物理学方面的一项重要成果。

汉代时,少年时的匡衡,非常勤奋好学。但由于家里穷,匡衡只好在墙上凿了个小洞,借邻居家的烛光读书。这个著名的“凿壁偷光”故事,体现了我国古代劳动人民利用热光源的聪明才智。

光源是光学研究的基本条件,我国古代对热光源与冷光源,自然光源与人造光源等方面都有一些值得称道的知识。

人造光源是随着人类的文明、科学技术的发展而逐渐制造出来的光源,按先后出现顺序分别有了:火把、油灯、蜡烛和电灯等。

作为自然光源,当然是以太阳为主,在夜晚还有月亮。取火方法的发明,使人们比较自由地获得了人造光源,那当然都是热光源。在冷光源方面,不管对于二次发光的荧光还是低温氧化的磷光,我国古代都有不同程度的认识。

西汉时期的《淮南子》最早记载了梣木发光这件事。梣木含有某种化学物质,能发荧光。其水浸液在薄层层板上确实可以见到紫色、浅黄色等荧光。

《淮南子》的记载可以说是迄今所知对荧光现象的最早记载。此外,《礼记·月令》中也记载过腐败的草发荧光的事实。

对于磷光,《淮南子·汜论训》说道:“久血为磷。”高诱注认为,血在地上“暴露百日则为磷,遥望炯炯若燃也”。东汉时期著名的思想家、文学理论家王充的无神论著作《论衡》也指出:“人之兵死也,世言其血为磷。”

这些看法是正确的。因为人体的骨、肉、血和其他细胞中含有丰富的磷化合物,尤以骨头中的含量为最高。在一定条件下,人体腐烂后体内的磷化合物分解还原成液态磷化氢,遇氧就能自燃发光。

西晋时期文学家张华所著《博物志》一书对于磷光的描写,尤其细微具体。作者已经不再把磷火说成“神灯鬼火”,而能够细微地观察它,明确指出它是磷的作用。这不能不说是一种有价值的见解。北宋时期大科学家沈括《梦溪笔谈》也记载了一件冷光现象。

记述了化学发冷光与生物化学发冷光两种自然现象。前者是磷化氢,液体在空气中自燃而发光;后者咸鸭卵发光是由于其中的荧光素在荧光酶的催化作用下与氧化合而发光,而其中的三磷腺苷能使氧化的荧光素还原,荧光素再次氧化时还会发光。

明代诗人陆容《菽园杂记》也记载了荧光与几种磷光的现象,并指出了磷光与荧光都是不发火焰的,因此可以归为一类。

清代科学家郑复光对此有一段很精彩的记述:“光热者为阳,光寒者为阴。阳火不烦言说矣。阴火则磷也、萤也、海水也,有火之光,无火之暖。”认识又进了一步。

我国古代对于冷光光源的应用,首先是照明。早在西汉时期的《淮南万毕术》中就有“萤火却马”的记载,据这段文字的“注释”说,那时的做法也就是“取萤火裹以羊皮”。

五代时期道教学者谭峭的《化书》中曾言:“古人以囊萤为灯”。大约在那个时候专门制备有一种贮藏萤火虫的透明灯笼。

沈括《清夜录》记载这种称为“聚萤囊”的灯笼“有火之用,无火之热”,是一种很好的照明装置。至明清时期,人们把这种冷光源浸入水下以为诱捕鱼类之用。

明代的《七修类稿》记载:“每见渔人贮萤火于猪胞,缚其窍而置之网间……夜以取鱼,必多得也。”

清代的《古今秘苑》记载:“夏日取柔软如纸的羊尿脬,吹胀,入萤火虫百余枚,及缚脬口,系于罾之网底,群鱼不拘大小,各奔光区,聚而不动,捕之必多。”

特别令人感兴趣的是,古代曾利用含有磷光或荧光物质的颜料作为画,使画面在白昼与黑夜显出不同的图景。

宋代的和尚文莹在《湘山野录》一书记载过这样一幅画牛图:白昼那牛在栏外吃草,黑夜牛却在栏内躺卧。皇帝把这幅奇画挂在宫苑中,大臣们都不能解释这个奇妙的现象,只有和尚赞宁知道它的来历。

赞宁解释说,这是用两种颜料画成功的,一种是含磷光物质的颜料,用它来画栏内的牛;另一种则是含荧光物质的颜料,用它来画栏外的牛,则显出了前述那种效果。这可说是熔光学、化学、艺术于一炉,堪称巧思绝世。

据有关记载,这种技巧的发明至迟在六朝时期,或许可上溯至西汉时期,其渊源也许来自国外,至宋代初期几乎失传,经赞宁和尚指明,才又引起人们的惊异与注意,其术遂得重光,流传下来。后世有不少典籍记载这段故事,有的还有进一步的发展。例如南宋时期的《清波杂志》曾记述这样一件事:画家义元晖,十分精于临摹,有一次从某人处借来一幅画,元晖临了一幅还给藏主,把原件留了下来。过了几天,藏主来讨还真迹。元晖问他是如何辨认出来的。那人说,原件牛的眼睛中有一个牧童的影子,此件却没有。看来,这牛目中的牧童影也是利用掺有磷光物质的颜料画成的,所以一到暗处就显出来了。

这种技巧后来只在少数画家中私相传授,做成的画叫做“术画”。在国外,英国的约翰·坎顿使用这种技艺时,比起我国要晚1200多年。

同类推荐
  • 2012神秘的玛雅末日预言

    2012神秘的玛雅末日预言

    侵袭中国的大暴雪、南部大水、汶川地震,印度。墨西哥大旱,希腊与加州大火,印尼大地震,非洲粮食危机,日益肆虐的H1N1、飞机事故频发、 金融海啸……不断频发的灾难预示着什么?都与2012息息相关? 中国推背图预言:2012年将是“乾坤再造”之时!科学预测:2012,地球磁极大逆转,再现恐龙灭亡年代!星相学说:2012,大十字,日月相冲,流血与死亡同在! 太阳系开始崩溃,地球偏离轨道,月球撞击地球,海啸淹没大地,冰霜冻结森林,天空降下火雨,荒漠变成深渊。这是一本最接近玛雅真相的解密之书。 《2012神秘的玛雅末日预言》是一部关于玛雅预言最完整、最深入、最 接近真相的揭秘之书!
  • 植物:草木是有情感的

    植物:草木是有情感的

    本书内容包括:植物扩张领土之谜、植物防御武器秘密、植物神经系统之谜、植物发光的秘密、植物食虫之谜、植物预报地震之谜、人类离不开的植物、营养丰富的植物等。
  • 科学家传奇

    科学家传奇

    《科学家传奇:科学家的最高荣誉》收集了世界上最负盛名的科学大奖,为读者讲述众多科学家获得巨奖背后的故事。一个个如雷贯耳的科学大奖,如同竞争激烈的竞技场,引来无数的科学巨人一展风采;一个个走上领奖台的科学巨匠,如同一颗颗璀璨的星星,闪耀在科学的天空中。在通往科学的道路上,满是荆棘与鲜花,留下的是他们的一个个动人又神奇的故事。期望读者从这些神奇的故事中,既能了解相关的学科知识,更能感受到科学家们献身科学的崇高精神,从中受到激励。得到人生的启迪。
  • 科学博物馆

    科学博物馆

    台湾国立自然科学博物馆位于馆前路,健行路、西屯路、三中路交会处,是国内第一座科学博物馆,属十二项建设“文化建设”之一,占地广大。全馆拥有最现代化的科学设备,规模可与其他先进国家比美。馆内可分科学中心、太空剧场、立体剧场、资讯大楼、生命科学厅、中国科学厅、地球环境厅等建筑,馆内的陈设结合科学资讯与声光效果,达到寓教于乐的效果。太空剧场是一个内部倾斜30度的半球体空间,全天候影片放映,身历其境的感受,是最受游客欢迎的项目之一。
  • 了解环境:环境现状介绍

    了解环境:环境现状介绍

    保护和改善生产环境与生态环境、防治污染和其他公害,是我国的一项基本国策。经过长期努力,我国的环境保护工作取得了举世瞩目的成就。当人类社会跨入二十一世纪的时候,我国进入全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化的新的发展阶段。党的十六大提出,要大力实施可持续发展战略,实现经济发展和人口、资源、环境相协调。中国是一个人多、地少、水缺的发展中国家,以占世界7%的耕地和8%的淡水资源养育了占世界22%的人口,为世界文明和人类进步作出了巨大贡献。中央高度重视环境保护工作,走可持续发展的道路。各级党委、人大和政府都认识到环境保护工作的极端重要性,自觉地把环境保护工作摆上了重要议事日程,不断加大环境治理力度。
热门推荐
  • 圣道帝尊

    圣道帝尊

    功法、秘籍、丹药那是高富帅的专利,而屌丝的专利就是被虐的时候意淫着自己将来能有多么强大。本以为穿越之后会咸鱼翻身,可谁知还是摆脱不了屌丝的命运。莫飞决定改变自己的命运,不能再这么低调下去了!拳打高富帅,坐拥白富美,已经没有人可以阻拦我了!
  • 天命狂魔

    天命狂魔

    天命繁星神,体现腥风血雨天地怨,年少轻狂心魔出,正邪只在一念间,生前废柴的少年叶天,转世重生,成为嫡系少爷!这个大陆,但凡武者,都会觉醒武魂,强大的武者,可以移山填海,凭借一己之力颠覆一国,更有传说中的无上人物,可以穿梭空间,逆转时光,无所不能!偏偏,叶天成了一个没有武魂的废物……重活一世,定当顺应本心,管它所谓正与邪,脚下尸骨成堆,登临绝巅,荡尽一切不平事,流血漂橹,成就无上,斩灭诸天敌!
  • 公主爬床记

    公主爬床记

    墨子爱从看见南溟深的第一眼起就对他穷追不舍,成婚以后,即使南溟深不冷不热,墨子爱也从没说过放弃,这么固执的墨子爱,在得知南溟深的背叛后毅然决然的离开了,可是……那个一直不冷不热,偶尔给她一点小暧昧的南溟深为什么追过来了!?所以……公主,这个床你还爬吗?--情节虚构,请勿模仿
  • 三国之大汉雄风

    三国之大汉雄风

    东汉末年,宦官专权,民不聊生,各地烽烟四起;一个小小的玉玺,一次灵魂的交换,大汉从此峰回路转;“我命由我不由天,去他的董卓,去他的曹操,文王拉车八百步,大周历经八百年,再让大汉传承四百年又如何?”试看大汉如何重展雄风!!!
  • 墨守诚归

    墨守诚归

    她请愿前往人间看一场又一场红尘洒脱,有镜花雪月,有白头偕老,有满心疮痍……她旁观。殊不知,滚滚红尘,谁都无法旁观……
  • 爆笑王妃:王妃你往哪里跑

    爆笑王妃:王妃你往哪里跑

    她,冰氏集团老板的女儿,在一次和另一方推荐自方的产品时,遭遇另一方的毒害,一醒来,竟然在古代,是个千金大小姐,竟然马上要出嫁,她爹爹让她脱离了这件事,但却阴差阳错的遇上了宁王,快跑啊,宁王殿下来了
  • 龙孽九天

    龙孽九天

    兽神界,在这里,曾经卷起了风云。之后的世界,诞生了三个种族。这三个种族,一个妖魅横行,叫做妖兽。一个狂躁蛮横,崇尚强者,叫做魔兽。最后一个,以兽形之身为主,叫做灵兽。三族鼎立在兽神界的同时,某一天,一个天命落下,改变了这个平衡。因为,有一条真龙,开始了它的龙孽!
  • 驱魂

    驱魂

    我们从何而来?这种试图揭开生命奥秘的问题从来都是没有答案的。我们为什么会在这儿?灵魂又是什么?我们为什么会做梦?思想又为什么会存在?这些都无法求证,我们不停的钻研、渴求这些未知的疑问,可这却并非人类的本性,更不是我们存在的目的。所有人都曾幻想过做命运的代理人,能够随时掌控自己的命运。但是我们真的能够吗?似乎有另一种更加强大的力量在操纵着我们前进的方向,这是上天将我们玩弄于鼓掌之中吗?还是科学在为我们指点迷津?无论我们如何自大,人类的可悲之处依旧还是无法选择自己的成功,我们只能选择如何回应命运的召唤,但愿我们还有回应的勇气。谨以此书献给那些在与命运艰苦斗争的勤奋的人们。
  • 根之计划

    根之计划

    人才辈出,四国纷争,百族缭乱,神魔易志,是这个时代的标志。
  • EXO之我只守护你

    EXO之我只守护你

    一次不小心让她遇见偶像天团EXO,EXO当中的每一个人都是舞台上耀眼的繁星,EXO亚洲偶像天团,在亚洲红的很火,也许舞台上的他们,是行星饭的一切,也许是行星饭的唯一,也许他们是行星饭值得用生命去守护当然人,也许他们在别人眼里是那么普通,但是却是我们行星饭的命。而她,一个神秘的身份,一个令人寒战的身份。但是因为一次的不小心,融入的EXO生活中,从此她会怎么样?【尽情期待,与明星本人无关,纯属虚构,请勿模仿】