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古时候,没有钟表,人们就利用影子来计时。
在地面上竖立一根杆子,随着时间的推移,杆子的影子长短和方向都在变化。
譬如说,在北方,上午杆影在西北方向,早晨影子长,越近中午影子越短;下午杆影转向东北方向,中午影子短,越近傍晚影子越长。
人们在地上作出记号,就可以用来计算时间了。
这种杆影计时方法,后来发展成为一种观测计时的器具——日晷。
它是由晷盘和晷针两个部分组成的。
晷盘,是一个带有刻度的圆石盘,平行于赤道面倾斜安放。
晷针,是一根插在晷盘中心并与晷盘的盘面垂直的金属针,指定南北极方向。
晴朗的白天,晷针的影子随着太阳的运转而在晷盘的盘面上移动,就象今天的表针在表盘上移动那样。
晷盘上不同位置刻有时辰刻度,可以读出一天中的不同时刻。
在现代社会生活中,利用影子的地方就更多了。
我们都照过相,但不同的照相馆,拍摄出来的照片却大不相同。
这其中一个主要原因,是拍摄照片时辅助灯光利用的问题。
灯光配得好,或者说影子利用得好,拍摄出的照片就立体感强,甚至还能敷补容貌上的不足,譬如说一眼睛大一眼睛小,鼻子或嘴有点不周正,以及人的胖瘦和脸形,都可以用“照相美容术”
来加以“纠正”
。
艺术和影子也有着不解之缘,许多艺术品,如塑像、浮雕,都是利用凸凹形状和程度造成明暗不同,从而收到特殊的艺术效果。
皮影戏是利用灯光和影子造型的一种富于特色的艺术形象。
舞台上,更是少不了灯光和影子,它是塑造艺术形象不可少的手段。
人们能够利用影子,但有时还不得不消除影子。
在医院的外科手术中,影子对于手术是很不利的,必须设法消除。
如前所述,光源越大,物体本影越小,人们利用这个原理制造了无影手术灯,使光源分布面积大,使手术时不留下影子,以免影响手术时观察。
我们知道了光是直线前进的,就可以发挥其长处,帮助我们做许多工作。
例如,用刨子刨木板时,要确定刨得是否平直,就把木板拿起来“调调线”
——一只眼睁一只眼闭,把木板举在睁着那只眼睛前,从一头向另一头瞄,即沿着板面看过去,有阴影就是不平,如果一片光亮就是没有凸凹处,刨得平直合格了。
还有,在地面上进行测量时,插上一根一根标杆,在一定点用眼睛瞄,如果不偏不歪,标杆成行,画线测量才准确。
现代的大地测量仪器——经纬仪和水准仪就是利用这个原理,通过望远镜筒里的十字线照准对面的标尺,来测量地形地物的。
总之,在生产建设上和日常生活中,应用光直线传播性质的事例很多,我们身边到处都有。
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