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《墨经》中的光学成就(附古文及我的解释)

已有 8951 次阅读 2011-8-16 19:28 |个人分类:博文自乐|系统分类:科研笔记

下面摘录于《墨经》中与光学有关的语句,然后并用现代文解释之。其中“经”后面是《墨经》中发现的现象,而“说”则是对应“经”的说明,“注”是我的注释。

经:景不徙。说在改为。

说:景,光至,景亡。若在,尽古息。

【译文】

经:影子在一瞬间是不动的,影子的移动是因为物体在移动。

说:影子的形成是因为光传到该处的原因,如果光移走则影子就消失,如果光还在,则影子就不动。

注:这条说明了光、物体与影子的关系。

经:景二。说在重。

说:景,二光夹一光。一光则景也。

【译文】

经:形成两个影子,即出现重影。

说:这种影子的形成是两个影子相互重叠,在交叠区域又形成一个影子,这个影子就是原来物体的本影。

注:从这条可以发现,墨子已经发现了光的衍射。

经:景到,在午有端,与景长。说在端。

说:景,光之人,照若射。下者之人也高;高者之人也下。

    足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。

    在远近有端与于光,故景库内也。

【译文】

经:为什么物体会成倒立的像,是因为在物体射出光线的正交叉的地方有一个小孔。成像的大小与小孔的距离有关系。

说:物体成像是光线形成的,光线射向人就如射出去的箭一样是直的。所以,人的下面会成像在高处,人的上面会成像在低处。原因是脚遮住了下面的光线所以成像在上面;头遮住了上面的光线,所以成像在下面。小孔的远近影响屏上像的大小。

注:发现了光的直线传播定律,还有小孔成像的原理。

经:景迎日。说在转。

说:景,日之光反烛人,则景在日与人之间。

【译文】

经:形成的影子向着阳光,是因为镜子转折光线的原因。

说:影子是太阳光经过镜子反射,射向人而形成的。所以,影子在阳光与人的中间。

注:这条说明了光的反射。

经:景之小大,说在正、远近。

说:景,木正,景短、大;木,景长、小

    火小于木,则景大于木,非独小也,远近。

【译文】

经:影子的大小与物体的正斜及与光源的远近有关系。

说:物体正对光源,影子则短而大;物体斜对光源,影子则长而小。光源小于物体,则形成的影子大于物体,非完全是光源小的原因,物体与光源的位置也影响影子的大小。

注:说明了光源、物体与影子的相互关系,非常准确与客观。

经:临鉴而立,景倒。多而若少。说在寡区。

说:临,正鉴,景寡。貌能、黑白、远近、正,异于光。

    鉴当,景俱就。去,亦当俱,俱用北。

    鉴者之臬于鉴,无所不鉴,景之臬无数。

    而必过正,故同处其体俱,然鉴分。

【译文】

经:站在镜子上,则成的像是倒立的。成的像很全但看到的很少,是因为镜子的尺寸是有限的。

说:正对镜子成像,则只存在一个像。像的样子、颜色、远近、正斜都是光反射形成的。面对着走向镜子,则像也走向镜子。背对着远离镜子,则像也背对着远离。物体上所有的点在镜子中都能找到相对应的点,所以像的点也是无数的。像与物样子完全一样,相对于镜子对称分布。

注:镜面成像的说明,看到了镜像。

经:鉴洼,景,一小而易,一大而正。说在中之外内。

说:鉴,中之内,鉴者,远中,则所鉴大,景亦大;

近中,则所鉴小,景亦小;而必正。起于中缘正而长其直也。

    中之外,鉴者,近中,则所鉴者大,景亦大;

远中,则所鉴小,景亦小;而必易。合于中缘正而长其直也。

【译文】

经:凹面反射镜成像存在两种情况:一种是倒立缩小的像,一种是放大正立的像。就看物体所处的位置是在镜面球心以内还是以外。

说:如果物体在镜面的球心以内,则成像远离球心,所成的像全而大;靠近球心,则所成的像逐渐缩小,但肯定是正立的像。从球心内发出的光线会反射后直射向远方才形成放大的像。如果物体在镜面的球心以外,则成像靠近球心,所成的像全而大;远离球心,则所成的像逐渐缩小,但肯定是倒立的像。从外界发出的光线会反射后汇聚于球心附近而成缩小的像。

注:凹面反射镜的成像规律,但是墨子总结的不全。凹面反射镜成像存在三种情况:1.焦点以内,正立放大的像;2.焦点到球心,正立缩小的像;3.球心以外,倒立缩小的像。墨子仅仅说出了第1点和第3点。

经:鉴团,景一。说在刑之大。

说:鉴,鉴者近,则所鉴大,景亦大;亓远,所鉴小,景亦小;而必正。

【译文】

经:凸面反射镜所成的只有一个像。而且总是成放大的像。

说:当物体移近凸面镜时,则所成的像亮而大;当物体远离凸面镜时,则所成的像暗而小。但是像肯定是正立的。

注:凸面反射镜的成像规律。



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