광학의 기원은 역학, 열학과 마찬가지로 이삼천 년 전으로 거슬러 올라갈 수 있다. 중국 모추에는 투영, 핀홀 이미징, 평면 거울, 볼록 거울, 오목 거울 등 많은 광학 현상이 기록되어 있습니다. 서방은 일찍부터 광학 지식의 기록을 가지고 있다. 유클리드 (기원전 330-260 년경) 는 반사경에서의 빛의 반사를 연구했고, 아랍학자 알 하증 (965~ 1038) 은 광학 백과사전을 써서 많은 광학 현상을 토론했다. 광학은 과학의 진정한 형성으로서 반사법칙과 굴절 법칙이 수립될 때 계산해야 하며, 이로 인해 기하학적 광학의 기초가 마련된다. 빛의 본질도 광학 연구의 중요한 과제이다. 입자 이론은 빛을 입자로 구성된 것으로 보고, 이 입자들은 역학 법칙에 따라 직선으로 날기 때문에 빛은 직선으로 전파되는 성질을 가지고 있다. 19 세기 이전에는 입자 이론이 비교적 유행했다. 하지만 광학 연구가 깊어짐에 따라, 간섭과 회절과 같이 직선성으로 해석할 수 없는 많은 현상이 발견되어 빛의 요동을 쉽게 해석할 수 있게 되면서 빛의 요동 이론이 또 우세하게 되었다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 광학명언) 두 이론의 논쟁은 광학 발전사의 붉은 선을 구성한다.
고대 중국 광학 지식
1. 방법 및 불에 대한 이해
중국 고대에 불을 채취하는 도구를' 향', 분금향, 목향이라고 불렀다. 금상은 태양의 불을 취하고, 목상은 나무의 불을 취한다. 우리나라 고서에 따르면 고대에는 흔히' 복상',' 양상' (실제로는 오목거울의 일종으로 금속으로 만들어졌기 때문에 통칭하여' 김상' 이라고 부른다. 고대에는 행군하거나 사냥을 할 때 사람들은 항상 총기를 휴대했다. 예기' 에는' 배좌금향' 과' 유유배목향' 이라는 기록이 있어 맑은 날에는 금향으로 불을 피우고 흐린 날에는 목향으로 불을 피운다는 것을 보여준다. 광학 기기로 태양 에너지를 집중시키는 것은 인류의 선구자이다. 불취에 대해 말하자면, 고대인들은 직접 만든 고대 렌즈로 불을 피웠다. 기원전 2 세기에는 얼음으로 렌즈를 만들어 햇빛을 모아 불을 피웠다. 당정총서' 와' 화남만필서' 에는 이런 기록이 있다.' 얼음을 깎아 원을 만들고, 하루를 들고, 아이승의 그림자로 삼는 것은 반드시 불이다.' " "우리는 종종 물과 불은 서로 맞지 않는다고 말하지만, 불을 피우기 위해 얼음렌즈를 만드는 것은 묘한 창조이다. 얼음으로 만든 렌즈는 오래 보관할 수 없기 때문에 안경이나 안경으로 렌즈를 만든다.
핀홀 이미징 및 그림자 이해
기원전 4 세기에 묵가는 핀홀 이미징 실험을 하고 분석과 설명을 했다. 묵가의 책에는 "경치가 도착했을 때, 오후에는 끝이 있고, 경치는 길고, 끝은 말했다." 라고 분명히 적혀 있다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 독서명언) (윌리엄 셰익스피어, 독서명언). " 이곳의' 정오' 가 바로 구멍이 있는 곳이다. 이 구절은 핀홀에 점 ("끝") 이 있어서 빛의 교차점이기 때문에 핀홀이 역상이라는 것을 보여 줍니다. 이미지 크기는 이 교차점의 위치와 무관합니다. 여기서도 고대인들은 빛이 직선으로 전파된다는 것을 이미 알고 있었기 때문에 빛이 직선으로 전진하는 것을 묘사하는 데 자주 "사격" 을 사용했다는 것을 분명히 알 수 있다. 북송 심괄은' 맹시필담' 에서도 빛의 선형 전파와 핀홀 이미징의 실험을 묘사했다. 우선, 그는 공중의 비행을 직접 관찰했고, 지면 위의 그림자도 따라서 비행의 방향과 일치했다. 그런 다음 종이 창문에 작은 구멍을 뚫어 창밖에서 날아오는 그림자가 실내의 종이 커튼에 나타나게 하고 직사광의 원리로 관찰된 결과를' 동영서, 서영동' 이라고 설명했다. 묵가는 빛의 직선 전파 성질을 이용하여 광원, 물체, 투영 사이의 관계를 토론한다. 묵경' 은 "경치가 변하지 않고, 그것이 변한다고 한다" 고 썼다. "빛이 오면 장면이 죽는다. 그렇다면 최선을 다하십시오. 클릭합니다 그림자가 움직이지 않는다는 것을 설명하다. 그림자가 움직이면 광원이나 물체가 움직여서 원래의 그림자가 사라지고 새로운 그림자가 계속 생기기 때문이다. 투영한 곳, 빛이 비치면 그림자가 사라진다. 그림자가 있으면 물체가 움직이지 않는 것이다. 물체가 움직이지 않는 한 그림자는 항상 원래의 곳에 존재한다. 묵가도 본영과 반그림자를 설명했다. 묵경에는 이런 기록이 있다. "경두, 말이 중요하다." "두 번째, 라이트 클립. 하나, 하나에 불을 붙이다. 빛, 풍경. " 한 물체에는 두 가지 투영 (본영과 반그림자) 이 있는데, 이는 두 광원이 동시에 비춰지는 결과 ("말하는 사람" 과 "램프 클립") 를 나타내고, 한 가지 투영은 한 광원만 비춰진다는 것을 나타내며, 광원과 투영 사이의 관계를 강조한다 ("광원도 장면"). 이와 관련해 묵가는 물체와 광원의 상대적 위치 변화, 물체와 광원 자체의 크기에 따라 그림자의 크기와 변화에 대해서도 논의했다.
3. 거울에 대한 이해
묵가는 오목거울에 대해 심도 있는 관찰과 연구를 진행하여' 묵경' 이라는 책에서 명확하고 상세한 기록을 하였다. "아래를 내려다보면 풍경이 작고 쉽지만, 크면 정정하고, 겉만 번지르르하다." "낮음" 은 깊은 오목이다. 만약 당신이 그것을 중간에 놓는다면, 당신은 물체보다 더 크고 더 똑바로 서 있는 이미지를 얻을 수 있다. (조지 버나드 쇼, 자기관리명언) 북송 심괄은 오목한 거울의 초점 거리를 측정했다. 그는 오목 거울 앞에 손가락을 대고 이미징을 관찰한 결과 손가락과 거울의 거리에 따라 이미지가 변하는 것을 발견했다. 맹시필담' 에는' 양상얼굴 함몰, 한 손가락의 사진이 옳다. 더 이상 아무것도 보이지 않는다' 는 기록이 있다. 그 후, 당신은 쓰러질 것입니다. 클릭합니다 손가락이 오목한 거울에 가까이 다가갈 때 직립하는 것처럼 어느 곳 (초점 근처) 으로 점차 이동하면 "아무것도 보이지 않는다" 는 것은 마치 (무궁무진한 거리) 와 같지 않다는 것을 설명한다. 이 거리를 움직인 후, 마치 물구나무서기 같다. 이 실험은 오목한 거울의 이미징 원리를 표현할 뿐만 아니라 오목한 렌즈의 초점 거리를 측정하는 대략적인 방법이기도 하다.
묵가도 볼록렌즈를 연구한 적이 있다. 모경은 이렇게 썼습니다. "칼, 풍경. 처벌력이 크다고 한다. " "검단" 은 안면경, 일명 단경이다. "장면 1" 은 볼록 미러 이미징이 하나만 있음을 나타냅니다. 형벌' 의 동형 이의어는 하나의 물체를 가리키며, 그것은 항상 하나의 이미지보다 크다. 우리 조상들은 평면 미러를 이용해 빛을 반사할 수 있는 특성을 이용해 여러 평면 미러를 결합하여 재미있는 성과를 거두었다. 예를 들어' 장자 천하편' 에 관한 주석인' 장자 보정' 에는' 그림자를 거울로, 그림자를 거울로, 얼굴을 거울로 하면 귀신이 무궁무진하다' 고 기록되어 있다. 이런 장치는' 거울 앞 거울 뒤 사진, 꽃 조화' 효과를 받았다. "건설" 과 "화남만 벽서" 시리즈에는 "큰 거울을 들고 밑에 대야를 놓으면 이웃을 볼 수 있다" 고 기록되어 있다. 오래전에 누군가가 가장 오래된 개관' 잠망경' 을 만들어 칸막이를 통해 야외 경치를 볼 수 있다는 것을 설명한다. 중학생 과학 네트워크/
4. 무지개에 대한 이해
무지개는 일종의 대기 광학 현상이다. 6 세기부터 우리는 중국 고대 무지개에 대해 정확한 인식을 갖게 되었다. 초당의 공영다 (574-648) 는 무지개의 원인을 요약했다. 그는 "구름이 얇으면 날이 새면 햇빛 속의 빗방울이 무지개를 만들어 낸다" 고 생각했다. 무지개에는 구름, 태양,' 햇빛과 빗방울' 이라는 세 가지 조건이 있다는 것을 분명히 지적한다. 심괄도 이에 대해 상세한 연구를 하고 현장 답사를 진행했다. 맹시벽담 필기선' 에서 그는 "또 새로운 비, 무지개가 흐르는 것을 볼 수 있다" 고 썼다. 같은 직위의 견해를 감안하여 무지개의 양쪽 끝이 모두 흐름에 걸려 있다. 그것은 사람들로 하여금 개울을 건너게 하고, 무지개를 사이에 두고, 몇 피트 떨어져 있게 하며, 가운데 틈처럼 서쪽에서 동쪽으로 모두 볼 수 있게 한다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 희망명언) 가이시홍도. 시냇물 속에 서 있는 것을 보면, 태양에 붙잡혀 아무것도 보이지 않을 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 희망명언) "무지개와 태양의 위치는 상대적일 뿐, 저녁 무지개는 동쪽에서 볼 수 있지만 태양은 볼 수 없다. 지상 무지개가 알려진 후 수동으로 만들 수 있습니다. 8 세기 중엽에는 당나라에서' 태양 뒤에서 뿜어져 나오는 물이 무지개처럼 보인다' 는 실험이 있었다. 이는 태양 뒤에서 물방울을 뿜어내어 무지개와 같은 광경을 볼 수 있다는 의미였다.
응답자: 카오 Yutian-마술 견습생 수준