古诗中的物理现象.docVIP

古诗中的物理现象 一、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。 二、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。 三、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