登陆注册
21118300000005

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
  • 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。
  • 发明巨匠

    发明巨匠

    本书主要指发明天工与创造英才。包括中国古代在天文学、地理学、数学、物理学、化学、生物学和医学上都有许多发现、发明与创造。我们有指南针、火药、造纸和印刷术四大发明,还有十进位制、赤道坐标系、瓷器、丝绸、二十四节气等重大发明。古代的发明与创造,随着历史的脚步慢慢远去,是不断面世的古代文物让我们淡忘的记忆又渐渐清晰起来。庄重的青铜器和光彩的瓷器,华美的丝绸和轻柔的纸张,真切的文物从几个侧面展示着中国发明与创造的历史,呈现出天工创造的一个个奇迹。
  • 生物化学教学目标考评手册

    生物化学教学目标考评手册

    《生物化学教学目标考评手册》按单元列出教学目标、考评测试及科学素养读物。教学目标部分对生物化学课程的内容设定了三个不同程度的目标一一掌握、熟悉和了解。“掌握”的内容,要求学生能全面理解,重点记忆并能融会贯通;“熟悉”的内容,要求学生能理解和记住概念与特点;“了解”的内容,只扼要介绍有关知识概念或通过学生自学来认识和理解。
  • 野马之舞(野生灵三部曲舞)

    野马之舞(野生灵三部曲舞)

    野生灵系列多是关于野生动物的记录和描述,这是作者戴江南在与自然万物的耳鬓厮磨间生出的大欢娱大忧伤,她带着人们徜徉在自然之中,在阿拉套山的悬崖旁观察金雕,在青格里河畔看蝴蝶,在天鹅湖畔驻足,在艾比湖畔与迁徙的鸟儿作别……她将一切自然生灵视若亲朋,以细腻亲和的笔触写下了一部当代自然传奇。同时,本系列作品对普及科学知识、宣扬自然美均有较高的意义和价值。
热门推荐
  • 和严揆省中宿斋遇令

    和严揆省中宿斋遇令

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 双面千金戏总裁

    双面千金戏总裁

    总裁+千金=狗血?伊如熏是伊家的老么,作为有名的企业家族,她有着千金小姐的身份同时也是一个最不称职的千金小姐。穿着朴素,不爱交际,高中时代被欺负的经验致使她只有刑幂云一个青梅竹马。但就是这样一个既不聪明,成绩总是低空飞过的安静女生……
  • 我的恋人是西施

    我的恋人是西施

    一考古专业研究生,穿越到春秋越国,妹妹是西施,邻居是东施,一美一丑抢着要嫁给他。西施貌美,诸侯垂涎,他一怒之下,发挥考古专业的特长,搬出了历朝历代的发明创造,提前开启战国时代,收服美女,一统江山,成为了新一代始皇帝。当代名人全都聚集到他麾下,老子、孔子、鬼谷子、孙子、墨子、鲁班、扁鹊、欧冶子、干将、莫邪、南子、范蠡、文种……愁,能人太多,岗位不够……
  • 都市之战神重归

    都市之战神重归

    一群年轻人的都市生活,曾经同一个班级的同学,长大后,会有怎样的生活呢?
  • 音爆苍穹

    音爆苍穹

    为仙狂征文大赛]热血是主题!升级是王道!奇遇不俗套!炼器控天下!绚丽的舞蹈pk劲爆的音乐!爱恨情仇演绎出怎样的故事!一个全新的音乐世界!给你不一样的阅读享受!(一部优秀的作品能走多远,能写多长,就在于各位读者大大动一动手的无声激励!如果您很欣赏就请收藏!如果您很喜爱就请推荐!谢谢!)
  • 溟灭传奇

    溟灭传奇

    小忍为修养,大忍则深谋,溟心逆天地,灭性改乾坤,始知善有报,与世共传奇!---------------------------------------七大传说神器,蕴含宇宙开合之道;七个创世心魂,让拥有者得到能力;主角七夜拥有时光匕首和恐惧心魂,偶然间,得到大主教临终托付,解开了虚空之谜,得知这个位面即将破碎,于是踏上征途,开始谱写下一个五维的诞生传奇!
  • 遇见创造病症的自己

    遇见创造病症的自己

    生活给了我们太多的病症,而为了生活忙碌的我们都被贴上了“病人”的标签。那生活中的这些病症又是从哪里冒出来的呢,我们又该如何摆脱它们?此书带你看穿生活中肆虐的病症,看穿创造病症的自己,对生命臣服的同时享受生活。目前,生活中各种盛行的“病症”肆虐着我们的生活,本书经过对生活中案例的分析,帮助大家看穿创造病症的自己,对生命臣服的同时享受生活。无论顺境逆境病症与我们同在我是谁?这是古老而未有答案的话题。从我们大部分人的认知理解来看:“我”包括我的身体、我的情绪、我的头脑、我的理想、我的灵魂、我的身份、我的名字、我的角色、我的归属、我所拥有以及其他可以想……
  • 转身离开,再相遇

    转身离开,再相遇

    五年前,他们相遇。“我结婚的时候你会来吗?作为朋友来,可以吗?”“会,我会准时到。”“刹……”刹车声贯穿整个街道。“妗惜……”喊叫声、鸣笛声,车子毫无预兆的撞了上去。在他结婚的那天,她出了车祸,那一天她走了,没有说些什么就消失在这个世界上了,他悲痛万分,后悔至极,但都没有挽回这种局面。五年后,他又遇到了她……“是你吗?你回来了,你真的回来了?”“放开我,你是谁啊?我不认识你。”“我不管你有怎样的苦衷,这一次,我都不会在放开你的手。”这一次他牢牢的抓住了她的手,没有再放开,也不敢在放开,他怕五年前的局面又重现,他怕再次失去她。
  • 星空下的羔羊

    星空下的羔羊

    主角陆东从大学毕业后一直在浑浑噩噩中度过枯燥无味的日子,生活让他学生时代的幻想在踏入现实中被残忍的泯灭。在他的朋友蔡骏的介绍下他来到杭城,在蔡骏所在的公司工作。期间他认识了比他大两岁的女人MASA。于是故事开始了……陆东的生活一直在现实和过去的学生时代中摇摆。很多人都像他一样,无法适应现在的经济社会,崇尚着遥远的虚无缥缈的回忆与幻想。
  • 绝世霸爱:顶级贵族带回家

    绝世霸爱:顶级贵族带回家

    她惹上顶级贵族,用最盛大的记者招待会向他求婚遭拒后决心不再在一棵树上吊死。“少主,少奶奶说她对你伤心欲绝要去…”该死,想另寻春天,想都别想。利落按倒她努力制造小包子。“念念,你是我的”他是世界最古老家族的掌门人,拥有欧洲最纯血统的顶级贵族,这个嚣张的女人,将他推到,睡完就肆无忌惮的想跑,没门!!!