眼镜蚂蚁

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TUhjnbcbe - 2021/7/2 14:48:00
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有一次,我给一位初三的学生复习透镜成像的内容,在做到一道练习题的时候,我觉得这个现象对学生来说有点不好理解,如果给她演示一下这现象,至少可以帮她记住结论。所以我对她说:“你要不要看一下这个现象?我去拿东西。”

她摇摇头。显然,她对亲眼看一下题目提到的现象完全没有兴趣。另外,她可能还怕我浪费给她讲题的时间,那才是正事。――我相信她不是例外。

我不禁想起小时候的自己。我对于各种各样实际的现象,一直抱着无比浓厚的兴趣。无论从书上读到什么现象,我都想亲眼看到。大约读小学期间,我从一本科学画册上看到列文虎克用显微镜观察到水中微生物的图画,他那是最简陋的显微镜,一块木片上装着一粒玻璃球,外面是一根支撑被观察物体的金属锥。这么个简单的东西,有这么神奇的能力吗?我开始四处找材料,想自己做成这样一个装置,没有成功。

上初中后,植物学课本上的软木塞中干细胞的插图,以及洋葱细胞的插图,重新激发起我的兴趣。可是,我们的学校是很小的学校,没有显微镜,我不能亲眼看到书上插图所画的实物。医院,问他们有没有显微镜,能不能给我看一眼,没有结果。我没有死心,后来用了一个学期,只根据植物学课本上的显微镜插图,做出了一架显微镜,课本插图上的显微镜的所有部件和功能,我的显微镜都齐备。我还记得用它看到洋葱细胞的情景。那是一个晚上,我把我的小显微镜摆在炕沿上,教父母怎样用它看到洋葱的细胞,等他们成功地看到后,我说了一句话,至今还记得。那几年,我们一家亲戚做生意赚了大钱,我家则很穷。我对父母说:“不要看××家有几十万,但是他们没有看过这东西!”我至今还觉得我这句话很豪迈。

今天想起来,我那时候做过的光学观察可真不少。先讲小学时期。我家有一副老花镜,是我爷爷留下的。那对我是神奇的东西!太阳光穿过它会聚成很亮的点,我用这个亮点点燃过火柴头,纸张,用它烤黑过火柴棍,树叶,用它追踪蚂蚁,把蚂蚁烤得卷成团,也用自己的皮肤感受过它带来的疼痛。当然,我也用它放大过许多物体:别人的眼睛和眉毛,自己的手指头和指纹,白纸的纹理和组成它的纤维,书上印出的文字笔画的斑驳等等。有一天,我觉得这些都不过瘾了,我想:我用它放大什么,可以看到很壮观的景象呢?对,用它放大太阳!如果能看到比平常的太阳大许多倍的太阳,那不是比看到粗几倍的手指头带劲得多吗?

有一天中午,在北房的屋檐下,我把一片老花镜的镜片对准了太阳。我看到一片亮光,然后眼睛感到剧烈的刺痛。我一把捂住眼睛,镜片差些丢到地上。我后来想:我怎么那么笨呢,那镜片在太阳下对着皮肤,可以将皮肤烧痛,我怎么敢用它对着自己眼睛呢?(我那时还不知道,只有物距小于一倍焦距时,凸透镜才可以做放大镜,而太阳当然不可能在透镜的一倍焦距内。)

有一次,好像是从外婆家,我看到一本书,上面介绍了幻灯机。对那时的我来说,幻灯机可是浪漫极了的东西。我试着做出一台幻灯机,没有结果。

后来,我又从一位同学家里看到几本《十万个为什么》,其中讲到电影机的原理(视觉暂留现象)。我立刻在纸带上画出一系列的竖线,把纸带贴到自行车轮上,透过一张硬纸片上开出的方框进行观察;我把自行车轮转起来,果然,我看到竖线从左走向右;我把车轮倒转回去,竖线又从右走向左边。

我觉得只在车轮上看到动画不过瘾,我想看到投在屏幕上的放大的动画(电影机)。我又想起以前没有做成功的幻灯机来了。幻灯机加上视觉暂留不就是电影机吗?费了许多周折,我这次终于把它做成了。我向同学们发出预告,某一天晚上将在学校某间教室放电影。表演的时候,墙壁上确实出现了投射出的图画,但是图画不会动,因为我只能用手摇来转动,太慢了。

对了,还有小孔成像。我还记得我用家里装闹钟的木头盒子,做成一个小孔相机(屏幕是用浸油的薄纸做的),抱着它在街上到处跑,对着所有的东西看。

升入初中后,在物理课上学了平面镜的成像原理,我理解了为什么能在镜中看到自己的像,觉得很奇妙。从此,我只要看到玻璃,比如教室的窗户玻璃,就把手指贴上去观察手指的像。我发现,里面有两个像而不是一个,其中靠里的那一个像要暗很多。我立刻明白了,这是由于玻璃有两个表面。我画了一下光路图,认为两个像之间的距离恰好是玻璃厚度的二倍。我想:如果是这样的话,对于侧面被包起来的玻璃,通过观察手指所成的两个像之间的间距,不就可以估计出玻璃的厚度来吗?这让我很兴奋,一有机会就用手指的像判断玻璃的厚度。我发现,大部分玻璃都比想像的薄。很久之后我才认识到,我的光路图是不对的,我没有考虑到光的折射。实际上,两个像的间距比玻璃厚度的二倍要小得多。

我的眼睛开始近视了,看不清黑板上的字。有一次,我突然想,如果我通过一块小镜子看黑板上的字,不就把黑板上的字转移到镜面上了吗?而镜子离我很近,这样我不就可以看清远处的字了吗?我立刻拿一块小镜子来试,结果,我吃惊地发现,不管物体离我多远,直接看它,与通过小镜子看它,两种情况下的清晰度或模糊度完全相同。这是一个出乎我意料的发现。我就是这样认识到了所谓“像距”的真实性。

我有一个好朋友也近视,看东西总是把眼睛眯起来。我发现眯眼睛挺累的,想:眯起眼睛来,不就是把进入眼睛的通道变小吗?我把食指弯起来,围成一个很小的孔,透过它看黑板,果然,原来模糊的字变得清楚了。

每次用手指做小孔也不方便,我就在一张硬纸片上扎出一个小孔,上课时透过它看黑板上的字。

那时候,到处看到一种叫做“小孔眼镜”的广告,这是一种新式的近视眼镜,广告把它吹出了花。学校有一位同学买了一副小孔眼睛,大家纷纷拿着观摩。我一看,原来,所谓小孔眼镜的镜片,就是一块黑色塑料片,上面做了许多小圆孔。现在想来,这玩意那时应该赚了不少钱吧!

虽然我后来物理学得并不好,大学的普通物理考试险些都不及格,不过,我对实际的现象一直充满兴趣,直到今天仍然如此。我每次看到书上对有关现象的介绍,总是禁不住想到:它们与实际的现象相比,是多么贫瘠和干瘪啊!

理论是灰色的,生活之树常青!――歌德

“科学的故事”,

介绍好榜样,传播好思想!

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