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| 实验 |
球面镜成像 |
| 关于球面镜成像的原理与实验的记载，最早见于我国春秋战国时的几何光学著作《墨经》，它距今已２０００多年。 凸面镜是光线的发散镜，它所成的像，必是一个正立缩小的虚像，所以在《墨经》第２３条只用“鉴团，景一”四个字就把它的成像规律概括了。《经说》：“鉴：鉴者近，则所鉴大，景亦大；其远，所鉴小，景亦小。——而必正。景过正，故抛。”说的是正像的大小与物距的关系，叙述是正确的，正由于凸面镜能成缩小正像，故一枚小小的凸镜可看到大范围的景物，所以古人常常使照像用的铜镜略呈凸面。１９７６年，在河南安阳出土的一面商代晚期的铜镜，镜面就呈微凸。可见凸面镜的历史是很久远的。但是从远古以至北宋，其间经历二三千年，人们大概由于凸面镜成像的差比平面镜大得多，竟反而忽视了它的优点，甚至把凸面镜的镜面磨平了。 至于凹面镜，在光的会聚反射面有一个实焦点，成像情况比较复杂：物在球心之外，所成的像是倒立缩小的实像，在球心与焦点之间；物在球心与焦点之间，所成的像是倒立放大原实像，在球心之外；物在焦点之内，所成之像为正立放大的虚像在镜后。对于这种规律，《墨经》第２２条说得很清楚：“鉴洼，景一小而易，一大而正，说在中之外、内。”这是实验者从远处向着镜面走来，观察并记录自己的像。这里的“中”指焦点至球心的一段距离。当人在球心之外（“中之外”）看到自己的缩小的倒像（“一小而易”）；当人在焦点之内（中之内），看到自己放大的正像（一大而正）；当人在焦点与球心之间，所成之像在人的背后，不能为观察者自己所见，所以文中没有记载。 《墨经》比当今欧美学者所认为的世界上最古的光学书籍——传说为欧几里德所写的《光学》一书还要早. |