一、唐诗中的光学现象
唐人在鹳雀楼上所留诗较多,比较出名的是李益的七律和畅当的五绝,以及为我们所熟悉的王之涣的《鹳雀楼》。“白日依山尽,黄河入海流。欲穷千里目,更上一层楼”。“楼”字点题,说明是首登楼诗。诗人想进一步看远方物体,登上更高楼层。看上去平铺直叙写出登楼过程,实则含义深远,耐人思索。这里显示出诗人向上进取的精神及高瞻远瞩的胸襟,同时也道出了要站得高才能看得远的哲理。后两句是流水对,把道理、景物、情事融化得天衣无缝。站得高为什么能看得远呢?人能看到物体或物体的像,是因为有光线进入人眼的缘故。上面提到,由于光的波长短,很容易被障碍物挡住,因此我们说,在同一种均匀透明物质中光是沿直线传播的。人站得位置高了,由物体发出来的、反射或折射来的光线可以不受阻碍地进入人眼,当然就能看到远处的物体而 “穷千里目”了。
而实质上大气层中的空气并不是均匀介质,光通过大气层时传播方向会发生改变。杜甫的《倦夜》写道:“竹凉侵卧内,野月满庭隅。重露成涓滴,稀星乍有无。暗飞莹自照,水宿鸟相呼。万事干戈里,空悲清夜徂”。这里的“稀星乍有无”是说星星若隐若现,就是我们平时所说的星星“眨眼”。我们看到的星星大多数是银河系里的行星,因为行星不发光,只有恒星照在它上面后,才发生光的反射;我们看到的,实际是行星的反射光线。恒星作为光源,光的亮度的一定的,而且是连续的。星星反射出的光线要经过地球稠密的大气层,才能射入人眼中,而高空中气流不稳定,空气的疏密程度不同,所以大气层引起的光线的折射也不断发生变化,使人眼睛觉得星星在不断地闪烁。
孟浩然《秋登万山寄张五》中有这么几句,“时见归村人,平沙渡头歇。天边树若芥,江畔洲如月”,意思说,从山上放眼向远处望去,那天边的树看上去细如芥草,那白色的沙洲,在黄昏的朦胧中似乎蒙上了一层月色。语言平淡自然,境界高远清幽,显示出自然界的优美景色和静谧气氛,正如沈德潜所评“语淡而味终不薄”。树从空间形体上来说显然比芥草大多了,但看上去为什么觉得小呢?人的眼球相当于一个凸透镜,物体离得远,视角小了;人眼适应性调节,改变了眼球的焦距,成在视网膜上的物体的像变小。再者,在开阔的视野中,“树”所占的空间比例非常小也会引起感觉上的变化。其实,早在《列子》中的《两小儿辩日》一文里,就有“此不为近者大而远者小乎”这样的认识了。
同样是孟浩然的诗,另一首中涉及到了光的折射和全反射现象。作者漫游鄱阳湖时所作.的《彭蠡湖中望庐山》中有“香炉初上日,瀑水喷成虹”之句,描绘了一幅绚丽多彩的画面:天色渐晓,红日东升;瀑布飞流直下,烟水氤氲,色如雨后之虹,高悬空中。瀑布飞流,会产生“虹”这种现象吗?彩虹是大家熟悉的大气光学美景之一,只要有太阳光来自身后,照射到对面正在或刚下过雨的水滴幕上,就会出现一条内紫外红的七色彩虹。彩虹的形成,主要是由于太阳光在圆形的雨滴内经过折射,又回到了观察者眼睛的结果。空气中充满了无数的小水滴,这是一种天然的棱镜。不同颜色的光线由于波长不同,它们在雨滴中“拐弯”的程度也稍有差别。对观察者来说,只要太阳高度角适宜,人们便能看到美丽的彩虹。不同高度的雨滴会出现不同的颜色,在雨滴幕上彩虹区的最上部,雨滴是红色,往下依次是橙、黄、绿、青、蓝色,最下部的雨滴是紫色。空气中水滴的大小,决定了虹的色彩鲜艳程度和虹带的宽窄,水滴大,虹的色彩就鲜艳,虹带较窄;水滴小,虹的色彩就淡,虹带较宽。当水滴很小,直径只有0.025毫米时,可能形成白虹(一条白色的光带)。有时在虹的外圈,还可以看到色彩排列与虹相反的彩带,称为霓。它的成因与虹相似,只是光线在云滴中多反射了一次。因此,霓的色彩顺序刚好与虹相反,又称为“副虹”,或“二次虹”。除了天空外,在生活中也常见到彩虹,如,瀑布或人工喷泉的旁边,或者背着太阳往空中喷一口水,也会出现彩虹现象。 光的折射现象在其他诗人的作品中也时有出现。如储光羲的《钓鱼湾》:“垂钓绿湾春,春深杏花乱。潭清疑水浅,荷动知鱼散。日暮待情人,维舟绿杨岸。”我们看到的水下物体,其实只是物体的虚像。光线从水下斜射到水面上时,折射角大于入射角,像的位置要在真实位置的上方,所以“潭清疑水浅”。可以做一个简单易行的验证实验,将筷子斜插入水中,我们会觉得水面下那部分的筷子向上弯。
二、瀑布为什么结冰,它是流动的呀
瀑布结冰的时候是从最下端开始结冰.冰流一点点堆积就从低到高.最后就仿佛整跳瀑布的冰冻了.其实是冰柱堆积的结果.表层结冰是因为接触空气的部分长时间都在冰点以下.而水下的部分却仍然在运动之中
三、钱塘江大潮的资料,急!!!
我国 最大最壮观的潮汐是钱塘江潮,潮头高达8米左右,潮头推进速度每秒达近10米,其壮观景象,汹涌澎湃,气势雄伟,犹如千军万马齐头并进,发出雷鸣般的响声,实为天下奇观。钱塘江在杭州湾流入东海,河口外宽内狭,宽处达100千米,狭处只有几千米。
海水刚进海口,水面宽,越往里就越受河流两岸地形的约束,海水只好涌积起来,并且越积越高,加之钱塘江流出的河水受到阻挡,又促进水位增高,好像一道直立的水墙。当后面的海水不断涌入时,就形成了后浪赶前浪,一浪叠一浪的壮观景象。
钱塘潮至迟于东汉形成,观潮风俗出现在东晋,出名于南北朝,唐时十分猛烈,宋代观潮成规模。 雄伟壮观的钱江潮成因除月、日引力影响外,还跟钱塘江口状似喇叭形有关。 钱塘江南岸赭山以东近50万亩围垦大地象半岛似地挡住江口,使钱塘江赭山至外十二工段酷似肚大口小的瓶子。
潮水易进难退,杭州湾外口宽达100公里,到外十二工段仅宽几公里,江口东段河床又突然上升,滩高水浅,当大量潮水从钱塘江口涌进来时,由于江面迅速缩小,使潮水来不及均匀上升,就只好后浪推前浪,前浪跑不快,后浪追上,层层相叠。
其次还跟钱塘江水下多沉沙有关,这些沉沙对潮流起阻挡和磨擦作用,使潮水前坡变陡,速度减缓,从而形成后浪赶前浪,一浪叠一浪,一浪高一浪涌潮。