許秀華

宿建德江

[唐]孟浩然

移舟泊煙渚，日暮客愁新。

野曠天低樹，江清月近人。

夜色將晚，停船煙渚。詩人觸景生情，新愁驟至。讀完左邊這首詩，除了體會到詩人內(nèi)心滿滿的憂愁，不知同學(xué)們的腦海中有沒有產(chǎn)生兩個疑問？

疑問1

為什么船錨放在船上，船會隨著水流漂走;而將船錨放在水里，小船就漂不走呢？

相信同學(xué)們都坐過船，對這一現(xiàn)象并不陌生?？墒瞧渲械牡览?，恐怕很少有同學(xué)說得清。我們不妨從釣魚說起。一個小小的魚鉤為什么能釣起幾千克重甚至十幾千克重的大魚呢？因?yàn)轸~鉤鉤進(jìn)了魚肉里面，魚肉對魚鉤產(chǎn)生了很大的阻力和拉力，借助這兩種力從而把魚釣了起來。

船錨也是一樣。錨有錨爪，錨觸地后，錨爪在錨鏈的拉力和重力的作用下會鉆入水底的泥土中。泥土對錨有阻力，從而讓錨固定好。船舶錨泊時，不僅錨起作用，錨鏈也很重要，錨鏈的總重量比錨大得多。船舶錨泊時，錨鏈放出的長度是水深的幾倍，錨后有相當(dāng)長的錨鏈?zhǔn)翘稍谒椎?，水底對錨鏈也產(chǎn)生了很大的摩擦阻力。

所以，歸根結(jié)底，船錨之所以能固定船，靠的是摩擦產(chǎn)生的阻力。

以前，人們認(rèn)為，摩擦力的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w表面不光滑造成的。當(dāng)兩個物體的表面接觸時，凸起和凹陷嵌合或者卡在一起。當(dāng)我們用手推動物體時，這些卡住的地方就會阻撓物體運(yùn)動。證據(jù)是粗糙的表面之間摩擦力大，光滑的表面之間摩擦力小。

現(xiàn)在，人們則認(rèn)為，摩擦力的本質(zhì)是兩個物體表面的分子之間互相吸弓|的結(jié)果，這叫作分子黏合。分子黏合的本質(zhì)是不同物質(zhì)分子之間的作用力，即電磁力。

當(dāng)物體表面不光滑、凹凸不平時，相互之間接觸到的分子數(shù)量多，就好似有好多只小手相互拉著，摩擦力大。當(dāng)物體平整又比較光滑時，兩個表面之間接觸到的分子數(shù)量減少，摩擦力也隨之減小。而當(dāng)兩個物體表面特別光滑時，兩個物體表面的分之間無縫接觸，就像粘在一起一樣，摩擦力反而變大了。

疑問2

為什么野曠天低樹，江清月近人？難道是江水把月亮拉低了？

我們站在地面，上看天空，總感覺天空就像個大鍋蓋一樣蓋在地面，上。所以，詩人孟浩然寫到“野曠天低樹”，意思是遠(yuǎn)處的天空仿佛很低，就像和地。上的大樹連在一起一樣。北朝民歌《《敕勒歌》中就這么描述：“敕勒川，陰山下。天似穹廬，籠蓋四野。

而“江清月近人”則和光的反射與折射有關(guān)。

先說月亮。同學(xué)們都知道，月亮不是恒星，自己不能發(fā)光，月亮的光芒來自它反射的太陽光。這些被月球反射的太陽光來到地球，進(jìn)入我們的眼睛里，從而使我們感覺月亮也在發(fā)光。

再說水面。水達(dá)到一定深度后，也會像鏡子一樣，把進(jìn)入水里的光反射出來。現(xiàn)在，我們綜合月光和水一起來探尋其中的奧秘。

月亮表面發(fā)出來的光線射入水中后，會同時發(fā)生折射和反射。先說折射。同學(xué)們都做過在水杯里插筷子的實(shí)驗(yàn)吧！插入水里的筷子看起來變短了，這是因?yàn)楣庠谒锇l(fā)生了折射。當(dāng)光從空進(jìn)入水里時，折射角的角度小于入射角的角度，所以筷子看起來會變短。

再說反射。在水面處，月光也會發(fā)生反射，在水里產(chǎn)生一個虛擬的鏡像，和平面鏡成像一樣。為什么說是一個虛擬的鏡像呢？因?yàn)槌傻南癫]有發(fā)出真實(shí)的光線，而是水面處反射的月光進(jìn)入眼睛里，我們的大腦在處理這些光信號時，自動地聚焦，認(rèn)為這些光信號組成的圖案和真實(shí)的月光射入眼睛后光信號組成的圖案相同，大腦就會認(rèn)為水里存在一個月亮的影像，如情況一所示。

我們知道，平面鏡成像，鏡子里的虛擬影像和真實(shí)物體的大小一致，到鏡面的距離相等。實(shí)際上，水里的月亮離我們并沒有更近?？墒?，詩人孟浩然為什么會感覺更近一些呢？是否月亮的水中鏡像不只在水面，也在靠近水底的水面.呈現(xiàn)出來了？

我們考慮一下這種情形進(jìn)入水中的折射光線被水底水面反射，繼而穿過水面，經(jīng)過兩次折射，進(jìn)入我們的眼睛。由于光路是可逆的，在月光穿過水面重新來到空氣中時，發(fā)生了第二次折射。冒出水面的光線的出射角與原來進(jìn)入水面時的光線的入射角相等。雖然不在一個對稱軸上，但是仍呈鏡像對稱，如情況二所示。

這個時候，由于進(jìn)入眼睛的折射光線確實(shí)來自被水底水面反射的光，所以眼睛看到的水中的月亮鏡像是實(shí)像。并且由于水中的折射角小于空氣中的折射角，所以看起來水里的月亮實(shí)像確實(shí)離水面的距離更近一些。

但是，由于我們眼睛感受到的既有水面月光發(fā)射形成的月亮虛像，也有水中月光折射形成的月亮實(shí)像，所以我們看水中月時，總會有月影朦朧之感。

詩詞里的科學(xué)

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