20.你見過朝下的頭嗎

今天的故事就從伊萬·伊凡諾維奇開始。他走進了一個房間，但是這個房間很令人感到恐懼，整個房間由于護窗板關(guān)著而一片漆黑。但是有一處很特別，那就是房間的窗板上有一個挖的洞眼，白天的時候陽光透過窗戶，就會變成彩虹般的顏色照射在對面的墻上，形成了一幅風(fēng)景畫，畫里有茅草屋頂、樹木以及掛在院子里的衣服。但是唯一有一點很不好，那就是這一切都是倒著的。

有這樣一本書，書的名字是《伊萬·伊凡諾維奇和伊萬·尼基福羅維奇吵架的故事》，下面我們就來仔細探究一下這個奇妙的故事。如果你的家里面有間帶朝陽窗戶的房間，那么你做起實驗來就很方便了。這個房間對于你來說就是一個很現(xiàn)成的物理儀器，用拉丁語說，這就是一個“暗室”。在護窗板上鉆一個小孔，選一個陽光燦爛的時間段，把護窗板和房間里所有的門都關(guān)上，然后在小孔的對面，離它遠一點的位置放一張床單，做好一個“屏幕”。做完這一步，你就可以在房間里欣賞美景了，外邊的景色會通過這個小孔照在屏幕上。在這里，你可以看到房子、樹木、動物、人等，但是和前面的一樣，圖像都是倒著的：房間的屋頂會朝下，人的頭也會朝下（圖49）。

圖49

這個實驗說明光是沿直線傳播的，從物體上部照射來的光線和下部照射來的光線會在護窗板小孔處交叉，光線繼續(xù)前行造成上部的光線成了下部的光線，而下部的光線又成了上部的光線。如果光是斜著走或者折著走，那就完全是另外的結(jié)果了。

另外，無論小孔的形狀如何，都對屏幕成像沒有影響。無論孔是圓的、三角的、四角的、五角的還是別的樣子的，在屏幕上面顯示的圖像都是一樣的。

在森林濃密的樹下會觀察到一些橢圓形的光圈，這是由于光線透過樹葉之間的間隙而映射出來的太陽的圖像，這些光圈類似圓形，因為太陽是圓的。而光圈斜著落在地上，導(dǎo)致被拉長，于是就成了橢圓形。如果你將紙片垂直對著陽光放置，你將會在紙片上得到完全圓的光斑。日食的時候太陽會變成一個明亮的鐮刀形，樹下的圓斑也會變成小鐮刀形。

照相機照相的那個儀器就類似于暗房，在小孔處嵌入了一個機關(guān)，可以讓成像更加明亮清晰。如果在暗室的后壁嵌入一塊磨砂玻璃，就可以在它上面得到倒著的圖像。攝影師照相需要用黑布蓋住相機和自己，不讓別的光線干擾眼睛，方便細看圖像。

你也可以自己做一個類似的相機鏡頭。找一個比較長的封閉箱子，在它的一面箱壁上鉆一個小孔，把小孔相對的箱壁取下來，放一張油紙。做完上面的步驟，把箱子放入黑房間，讓它的孔對著護窗板上的孔，這樣就可以看到外邊的世界了，當(dāng)然圖像仍舊是倒立的。

有了暗箱以后，你可以看的位置就不再有局限性了。你可以把它帶到你想要去的任何地方，只需要用塊黑布蓋住你的頭和暗箱。只要沒有別的光線干擾，你就可以看到圖像。