第二十四节穿越到大宋教物理（1）（1 / 2）

小飞又眉飞色舞的讲起物理来，物理不是我的强项，于是我只好在一旁洗耳恭听。“大家听到过这样一个实验没有？我们的老祖宗很聪明，在汉代就有了很准确的气象观测，这就是著名的刻鱼测雨的实验。”

“小飞哥哥，我们没有听过。你快点给我们讲讲才是啊。”一帮小孩子迫不及待的说。这些小孩在穷乡僻壤之中，自然孤陋寡闻，不谙世事，所以不知道也是情有可原的，不过我对物理不感冒，平时也不太关注，所以也跟着他们不知所云的摇摇头。小飞耐心的说起来：“这是个奇特的物理实验是这样做出来的，它使用的仪器是用玉石雕刻的鱼。这种鱼为椭圆形、中空，髟耆尾皆具。目的是以鱼的鸣吼来预测天气。在《西京杂记》里有详细记载，有兴趣的同学可以回去查查看。讲的是昆明池刻玉石为鱼，每至雷雨常鸣吼，髟耆尾皆动。汉世祭之祈雨，往往有验。请问各位亲爱的同学们，这是为什么呢？请问你们有什么想法没有，请大胆的说出来。”

一片沉默之后，一个胖乎乎的小朋友挺身而出，他摇头晃脑的说：“我想吧，那一定是块神奇的石头，玉石是神仙老爷爷留下来的。”另外一个小朋友恍然大悟的说：“不是神仙留下来的，是女娲娘娘补天时候留下的石头，所以才如此灵验呢。”小飞微微一笑：“你们的想象力还蛮丰富的。其实是由于这个实验巧妙地运用了共振效应，不是石鱼的原因。但是那些不知原理的人对石鱼产生敬仰，并顶礼膜拜。我们清楚当有风暴时，强风掠过海面会产生次声波，次声波和风暴怒吼的声波一起向四面八方传播，声波很容易被吞掉，唯有频率很低的次声波在传播过程中能量损失少、传播距离远，比风浪速度快许多倍，它能成为风暴来临的警报。但次声人耳无法分辨。石鱼就是这样一种风暴报警器：它张口，腹空，当次声波不断对它施以周期性外力时，石鱼作受迫振动。若声波的策动力频率与石鱼的固有频率成倍数关系，石鱼产生非线性共振，发出声波。其中，高频部分为可闻声。此时，石鱼髟耆尾该动，其声学效应表现为大声鸣吼。其实，在我们古代的时候，利用共振效应预测天气、地震、兵乱的例子不胜枚举。汉武帝时，未央宫前殿钟无故自鸣，三日三夜不止。诏问太史，待诏王朔，朔言恐有兵气。可见，刻鱼测雨实验有其坚实的理论基础，这些理论是在不断观察、分析中总结出来的。我国汉代就有如此奇妙的实验，这是我们这些炎黄子孙值得骄傲的事情。”

下面一片欢呼雀跃声，我也在一旁饶有兴趣的看着，真是学好数理化，走偏天下都不怕，现在应该改为古今都不怕。我可深深体会到了，谁叫我理科差呢？现在只好乖乖的听小飞洋洋洒洒，自鸣得意的演说了。

他又给大家展示了好几个有趣的物理实验，如铜镜透字。这种镜子叫“透光镜”，始于西汉。它与编钟、鱼洗一起，被称为中国古代青铜三宝。小飞当堂展示的时候，这面神奇的镜子不仅能照人容貌，而且当光束射到镜面时，铸在镜子背面的铭文图案，还会“透”过镜子映现在屋壁上，一清二楚。“那么铜镜何以透光呢？”

看大家目瞪口呆的样子，小飞不失时机的循循善诱的问道。大家茫然对视，小飞微微一笑，得意的说：“这是因为透光镜铸成后，镜面会有肉眼不易觉察的与镜背铭文相对应的微小起伏，这种微小起伏是背的花纹凹凸处凝固收缩，产生铸造应力，加之镜面在研磨时产生压应力，造成弹性形变。当镜面研磨到一定的程度时，这些因素共同作用，使镜面产生与镜背铭文相应的曲率。光束照在镜面，镜的微小起伏经光程放大，便显示出透光效应了。”原来如此，大家若有所思的点点头。

小飞又拿出一只精美的古代蝴蝶造型的杯子，美轮美奂，不过细细看上去与其他杯子大同小异，没有什么古怪。小飞微微一笑，“现在我们把杯子倒上水，就大不一样了，让我们看看们神奇的杯中显影吧。”

大家都瞪大了眼睛，果不其然，这杯子增满水后果然大有玄机，只见两只灵动可爱的蝴蝶在水杯中间翩翩起舞，栩栩如生。小飞提出问题：“这是为什么呢？大家要知其然，还要知其所以然才是。”

可大家还是面面相觑，不知所以。小飞一边拿着杯子，一边细细的讲解起来：“因为杯底中央嵌装一枚凸透镜，在杯脚里以游丝装上彩蝶，只要杯受微小干扰，彩蝶就能舞动。杯中无酒时，彩蝶在凸透镜焦点之外，造成与人眼同侧的实像，人眼视之模糊。斟酒入杯后，这层透明的酒成了一枚凹透镜，凸透镜与凹透镜组合成复合透镜。复合透镜的焦距比凸透镜的焦距大，彩蝶便落在复合透镜焦距之内，造成了放大虚象，位于明视距离处。复合镜起到了放大镜的作用，人眼清楚地看到放大了的蝴蝶。因杯拿在手里总要受点干扰，蝴蝶也就翩翩起舞了。”