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小孔成像制作步驟

圖文 更新时间:2025-01-24 19:31:49

小孔成像制作步驟(小孔成像的玩法)1

寫上篇文章時,在網上搜小孔成像一詞,看看别人是怎麼述說小孔成像的。結果看到這麼一幅圖像,紀錄片《中國》上墨家創始人墨翟拿着油燈在做小孔成像實驗。這明顯是拿現在課堂上用蠟燭做小孔實驗換上古代服裝和背景道具而拍攝的。找來這集紀錄片一看,才知道這是紀錄片《中國》第一季第二集《衆聲》開篇的鏡頭。

看到這段鏡頭,聽了其解說詞。真是笑掉大牙了。正如上篇所寫:墨子關于小孔成像的詞條很短“ 景到,在午有端與景長,說在端。” 這個記述并沒有表達現在所說小孔成像實驗成倒像。隻是在解釋這條記錄的‘說’上略微提到小孔成像的實例。所以墨翟拿着油燈做小孔成像實驗的鏡頭是不可能出現的。而且油燈也做不出蠟燭的效果。你仔細看這個紀錄片,這個小孔成像實驗就沒成功,做為成像屏的木闆上就沒有倒立的油燈影像。導演要是真懂小孔成像你後期做一個倒像上去也好。

紀錄片《中國》解說詞讓人笑話的是:用“實驗”來檢驗科學道理是近現代科學才有的方法。古人墨翟不可能去做實驗來驗證他的說法。做紀錄片的這幫人基本不曉得科技史。

那麼墨家人是怎麼得出小孔成像的原理呢?最有可能的是對實際現象觀察所得,古人的房屋為了保暖,即使有窗戶也很小,可以說是天然暗室,機緣巧合房屋有了小孔,外面的實物成倒立照在對面牆上。這就是為了對《墨子》那條經進行通俗解釋所舉的例子:“景,光之與人,煦若射。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。在遠近有端與于光,故景庫内也。”,現代人看這個古文解說覺得深奧,但基本也能理解。

如果現實中不會出現大量這樣的現象,其解釋性“說”上也不會舉這個例子的。

這個現象,我們現在很容易進行複現。在自家房屋,找到隻有一個窗戶的房間。用黑色的卡紙,這在紙張用品商店就能買到。把窗戶封嚴,在卡紙中間用針或刀紮出一個小孔。這時窗外的景象會以倒立的方式呈現在對面的牆上。

那麼《墨子》經上的這條語錄:“ 景到,在午有端與景長,說在端。”具體說的是什麼呢?其實是古人一個實用器具“景符圭表測量”。這是小孔成像的一種實際應用。

這要從天文曆法說起。一年從何時開始呢?對現在的我們簡單看看手機就成。可是對于古人來說怎麼确定一年的時長的确是個難題。

小孔成像制作步驟(小孔成像的玩法)2

古人通過觀察發現:冬至這天日影最長,隻要測量第二個冬至,日影最長的時刻。從上個日影最長到第二個日影最長的時刻就是一年。

我國以農立國,授時是王權必要掌握的能力。因此很早就建立了圭表測量影長的儀器。陶寺出土的漆杆表明在4500多年前,我國就開始了圭表測量日影了。

可是圭表測日影,日影在表上為虛影。不好進行精确測量。随着曆法逐步完善,為了精确測量日影,必須讓日影能夠清晰起來。

“景符”就應運而生。

小孔成像制作步驟(小孔成像的玩法)3

文獻記載,景符看似是元代郭守敬創制。《元史·天文志》載:“景符之制,以銅葉,博二寸,加長博之二,中穿一竅,若針芥然,以潤方為趺,一端設為機軸,可令開阖,稽其一端,使其勢斜倚,北高南下,往來遷就于虛梁之中。竅達日光,僅如米許,隐然見橫梁于其中。

但據上文所述墨子語錄,可知景符有可能早在春秋戰國時代就已出現。利用小孔成像可以使虛影更清晰。因為這個器具做起來并不難。現在完全可以用紙闆紮個小孔做個簡易的“景符”測量精确的圭表日影來。

如果不想把自己的房間堵嚴實看小孔成像現象。可以做一個小的暗箱,

拿出去看風景。找到廢棄的餅幹盒,和磨砂玻璃一塊或磨砂紙。把磨砂玻璃或磨砂紙固定在餅幹盒後端,在餅幹盒前端紮一個小孔。用更大的黑紙闆,包裹住後端磨砂紙處,一個小孔暗箱就做成了。

拿着暗箱帶着孩子,去風景優美處看看倒立的美景吧。

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