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光 巨大的发光体――太阳 太阳最明显的特征就是能发出非常明亮的光,当它直射时,我们会感觉 非常热.

太阳作为一个硕大的光体可分为三个部分:光球、色球和日冕. 光球的下面是太阳的内部,我们是看不见的.光球只有

400 多千米厚. 观看色球的最好机会是在日全食.当月亮恰好遮住光球时,可以看见色 球的表面并不平整,有许多细小的 火舌 ,好像一片 燃烧的草原 . 对于日冕的观测只是

20 世纪

30 年代以后的事. 日冕可分为内冕和外冕, 它的物质非常稀薄,这也是对它进行观测的困难之所在. 在光球层中,有一种很重要的现象,这就是太阳黑子的爆发.关于它, 中国有最早的和最完整的记述.黑子并不影响太阳的光芒.之所以称为 黑子 是因为它的温度比背景要低 2,000 度左右. 色球层中活动最剧烈的是 耀斑 ,也称作 色球爆发 .它释放的能 量是非常巨大的. 太阳发出光和热,对地球来说是至关重要的. 聪明的古人用太阳光为人类做许多事,包括把它当作武器使用,来打败 敌人. 公元前

3 世纪,意大利的西西里岛上有一个属于希腊的叙拉古王国.岛 上有一位著名的科学家,他就是阿基米德.他是实验物理学的奠基人之一, 在古代物理学发展中做出过杰出的贡献. 当时,希腊王国与罗马王国正处于战争状态.罗马舰队是一个强大的舰 队,如何有效地摧毁敌舰呢? 阿基米德的方法十分巧妙和科学.他让一些妇女每人手擎一面镜子.当 罗马舰队出现时,阿基米德指挥妇女们利用镜面反射阳光到罗马舰船上.他 高喊着: 让镜子的反射光照到这里. 不久,罗马舰船竟被这些反射光点 燃,顷刻之间形成熊熊烈火. 这就是传说中世界有名的 火镜战 ,是否真有其事,现在无从考证, 但其科学原理,却是完全正确的. 光的本质 我们从出生起,就与光有千丝万缕、不可断绝的联系,但光究竟是什么 呢? 距今

300 多年前,赫赫有名的英国物理学家兼数学家牛顿创立了光学这 门学科.当时,牛顿认为光是由一种弹性小球组成的.这就是所谓的光的微 粒说. 光的微粒说可以解释光的反射和光的折射现象. 对于光的反射现象,可以设想打弹子球的情形.当弹子球在行进过程中 撞到边框上就会被弹回.光的反弹也是这样,光的粒子投射到像镜子那样光 滑的表面就可以单向反射. 对于光的折射现象,牛顿也提出了解释.按照万有引力定律,当光从光 疏物质(如空气)进入光密物质(如水或玻璃)时,由于是两种不同的光媒 质,它们对光的吸引作用就有差别.一般来说,光密物质密度较大,它对光 的吸引作用强些;

光疏物质密度较小,它对光的吸引作用弱些.这样,光束 由空气进入水或玻璃中时,就会折向密度较大的水或玻璃的一侧. 光的微粒说在解释一些光的色散问题时遇到了困难. 跟牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯,提出了完全不同的另一种学说― ―光的波动说.他认为光与声音一样,都是一种空气振动过程,这种振动像 水波那样是一波接一波传递的.这就是光的波动说.两位科学家各持己见, 互不相让.当时牛顿在科学界的威望要比惠更斯高,所以大多数人附和牛顿 的看法,于是微粒说占了上风.

1864 年,英国物理学家麦克斯韦在仔细研究了光波后指出:光波是与无 线电波、X 射线以及γ射线一样的电磁波,它们之间的区别仅仅是波长不同. 无线电波一般以米为单位,光波则比无线电波要短得多. 这样,麦克斯韦使光的波动说被大家承认.这种光的波动理论,虽能比 较满意地解释光在传播过程中产生的反射、折射和干涉现象,但却解释不了 光电效应. 德国大名鼎鼎的物理学巨匠爱因斯坦于