光线照亮了我们的生活。太阳升起带来光明,电灯打开房间变亮。光是我们最常见的东西。光线是直线前进的。你用手电筒照向墙壁,墙上出现一个亮斑。光线从手电筒出发,笔直地射到墙上。你无法让光自己拐弯。这个现象很简单,但很重要。
我们能看到物体,因为光线进入了眼睛。太阳光照在书本上,书本反射了光线。反射的光线进入眼睛,我们就看到了书本。如果房间完全黑暗,没有光线,眼睛就什么都看不见。光线就像一条看不见的直线,连接了物体和我们的眼睛。
光线遇到镜子会发生反射。镜子很光滑,光线照上去,会改变方向。你站在镜子前,能看到自己。这不是魔法。你身体反射的光线,照到镜子上。镜子把这些光线又反射到你的眼睛里。所以你能看到镜子里的像。这个像和你本人是对称的。你举起右手,镜子里的人举的是左手。镜子里的世界和真实世界是相反的。
光线进入水中会弯曲。把一根筷子斜着插入水中。水上的部分和水下的部分看起来错开了。筷子好像断了。这不是筷子真的断了。是光线骗了我们的眼睛。光线从水中进入空气时,方向发生了改变。这种现象叫做折射。我们的眼睛总是认为光线是直线来的。眼睛根据进入的光线判断物体的位置。水下筷子反射的光线,在出水时拐弯了。眼睛顺着拐弯后的光线往回找,觉得筷子在更浅的地方。所以筷子看起来是弯的。
放大镜能放大东西。放大镜是中间厚、边缘薄的玻璃片。光线透过它会发生弯曲。这种弯曲能把物体的像放大。把放大镜放在太阳下,地上会出现一个很亮的光点。过一会儿,光点处的纸会冒烟,甚至会烧起来。光线被放大镜聚到了一点。这个点聚集了很多热量。这就是聚焦。放大镜也叫凸透镜。凸透镜有很多用途。爷爷的老花镜就是凸透镜。它能帮助看清近处的东西。照相机的镜头里也有透镜。它能让我们拍下清晰的照片。
彩虹是天空中的彩色光带。下雨后,空气中有很多小水滴。太阳光穿过这些小水滴,被分解成各种颜色。太阳光看起来是白色的。其实它由很多颜色混合而成。彩虹有七种颜色:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。红色的光弯得最少,紫色的光弯得最多。所以彩虹总是红色在外圈,紫色在内圈。你可以自己制造彩虹。背着太阳,用喷壶喷出水雾。在水雾里你就能看到小小的彩虹。
影子总是跟着我们。阳光下的影子很长。阴天影子很淡。影子是怎么来的?光线被物体挡住了。物体后面照不到光的地方,就形成了影子。影子的形状和物体很像。早上和傍晚,太阳位置低,影子很长。中午太阳在头顶,影子很短。皮影戏就是利用影子的艺术。灯光照在剪纸人物上,人物后面出现影子。幕布上就演出了生动的故事。
眼睛是一部精密的光学仪器。眼睛前部有晶状体,它像凸透镜。光线通过晶状体,在眼睛底部成像。眼睛底部有视网膜,它能感受光线。视网膜把光信号变成神经信号。大脑收到信号,我们就看到了图像。近视的人看不清远处。因为晶状体太凸,或者眼球太长。光线成像在视网膜的前面。戴凹透镜做的眼镜,能把光线稍微散开一点。成像点就往后移到视网膜上,人就看得清了。远视正好相反,需要戴凸透镜眼镜。
颜色是光的特性。红色的苹果,是因为它只反射红光。它把其他颜色的光都吸收了。所以我们看到它是红色的。白色的墙反射所有颜色的光。黑色的衣服吸收所有颜色的光,几乎不反射。所以夏天穿黑色衣服感觉更热。它吸收了更多的太阳光,光能变成了热能。电视机屏幕能发出各种颜色的光。红、绿、蓝三种光按不同比例混合,能产生我们看到的所有颜色。
光的速度非常快。闪电时,我们先看到闪电,后听到雷声。不是因为眼睛比耳朵快。是因为光跑得比声音快得多。光一秒钟能跑三十万公里。这个距离可以绕地球七圈半。光从太阳到地球,需要大约八分钟。我们看到的是八分钟前的太阳。星星离我们更远。有些星星的光要走几百年才能到达地球。我们看到的是它几百年前的样子。天文学家通过看光,研究古老的宇宙。
光是一种能量。太阳能热水器利用光的能量。黑色的管子吸收阳光,管子里的水就变热了。植物也需要光。阳光照在叶子上,植物就能制造养料。这个过程叫光合作用。没有光,绿色植物就无法生存。我们用的电,有些也来自光。太阳能电池板把光能变成电能。计算器上的小方块就是太阳能电池。有光它就能工作。
光帮助我们认识世界。显微镜利用光让我们看到微小的细胞。望远镜利用光让我们看到遥远的星球。医生用内窥镜看到人体内部。光导纤维能传递信息。电话和互联网的信号,可以通过玻璃丝里的光来传送。光的速度快,传递的信息就多。
光有波的特点。水面扔一块石头,会产生一圈圈的水波。光波有点像水波,但是看不见。光波有不同的波长。红光的波长长,紫光的波长短。我们的眼睛只能看到特定波长的光。波长太短是紫外线,我们看不见,但能晒黑皮肤。波长太长是红外线,我们看不见,但能感受到热。遥控器就是用红外线控制电视的。
光的世界很简单。光是直的,会反射,会折射。光有颜色,有速度,有能量。从早晨睁开眼看到阳光,到晚上在灯光下看书。光一直在我们身边。了解这些基本知识,我们就能明白很多日常现象。镜子里的自己,水中的弯筷子,天空的彩虹,地上的影子。这些都是光的故事。