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370、第370章 展示 小孔成像演 ...
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第370章展示
新建的教室终于彻底完工。
墙壁用石灰刷得洁白,地面是夯实的土地平整如镜。最特别的,是朝南的一面墙,开了整整一排高大的窗户。窗棂结构精巧,外层是结实的木板,内层糊着韧性极佳的蜀纸,木板可以灵活地撑起、放下,用以调节光线。
此刻,所有木板窗紧闭,内层纸窗也拉着,室内显得有些昏暗。
学子们新奇地坐在崭新的、散发着木头清香的条凳上,目光都聚焦在站在前方的凌熠身上。杨珩坐在教室最后,面前摊着纸笔,准备记录。
“今日,我们讲‘光’。”凌熠的声音在略显空旷的新教室里回响,“光,无处不在。白昼来自日,夜晚来自月、星、火。我们因光而见物,因光而生影。然,光为何物?其行有何规律?”
他从最寻常的影子说起,让学子用手在窗纸前做出各种形状,观察影子的变化。
然后,他走到一面木板窗前,用匕首的尖端,在窗纸上,极其小心地,刺了一个小孔。细小如针尖的光束,瞬间穿透黑暗,在对面洁白的墙壁上,投下一个明亮的光点。
“看,光从小孔穿过,在对面墙上留下一点。”凌熠移动身体,挡住小孔,光点消失;移开,光点重现,“此现象,说明什么?”
“光……能穿过小孔!”有学子抢答。
“不错。但不止于此。”凌熠示意大家安静,然后,他缓缓打开了刺有小孔的那扇木板窗的一条缝——并非全部,只开了约一掌宽。更多的光涌入,但经过小孔的过滤,在对面墙壁上,赫然出现了一个上下颠倒、左右相反的、模糊却可辨认的彩色影像!那是窗外的景物——摇曳的竹梢,一角蓝天,甚至飞过的一只鸟雀的倒影!
“啊!”惊呼声瞬间炸开。学子们瞪大了眼睛,难以置信地看着墙上那神奇的、颠倒的“画”。连沉稳如周墨,也霍然站起,死死盯着墙壁。李禾张大了嘴,阿拙则使劲揉了揉眼睛。
“此为何故?”凌熠的声音带着笑意,压下了惊呼,“因光,沿直线传播。”他用炭笔在白墙上画出示意图,“窗外景物每一点反射之光,皆沿直线向四面八方射出。唯有一束,恰好穿过此小孔,抵达对面墙上对应之点。上点之光穿至下,下点之光穿至上,左至右,右至左,故成像为倒立。”
他讲解着,又调整小孔的大小,让学子观察成像清晰度的变化;改变小孔到墙壁的距离,观察影像大小的变化。学子们看得如痴如醉,原来生活中看似寻常的光与影,竟隐藏着如此精妙的规律!
“知其理,便可为其所用。”凌熠话锋一转,示意阿拙和李禾抬上一个简易的木架,木架上绷着一大张半透明的、涂了薄薄桐油的细绢,作为幕布。又在幕布后方,设置了几盏可调节高度和角度的油灯。
“此原理,可制‘影戏’。”凌熠说着,取出几个早已准备好的、用硝制过的薄羊皮裁剪、涂色并固定在细竹签上的“影人”。有挥锄的农夫,有奔腾的骏马,有简化的楼阁山川。这些影人比寻常皮影更精细,关节可动,且用了半透明的颜料,在强光下能透出些许色彩。
他让周墨和青穗操纵影人,贴近幕布。
自己在后方,用一盏灯作为光源,灯光透过小孔(这次是固定在灯前的、带有多组不同大小针孔的薄铁片),将影人的影子投射到幕布上。
随着灯的位置、小孔的大小、影人距离幕布的远近变化,幕布上的影像竟然能呈现出“走近”、“走远”、“变大”、“变小”的效果!甚至利用多盏灯和不同颜色(灯前加有色玻璃或薄纱),还能制造出简单的前后层次和光影变化!
凌熠选了《李冰治水》的一个小片段。幕布上,倒立但生动的“李冰”率众勘察水势,开山凿石,最后“宝瓶口”开,水流奔涌。虽然人物形象抽象,场景简略,但那光影的变幻,远近的错觉,配合着学子们用竹筒、陶埙吹奏的简单音效,竟有一种古朴而神奇的魅力。
学子们看得目瞪口呆,继而爆发出热烈的掌声和欢呼。原来,那些枯燥的原理,竟能创造出如此有趣的东西!
演示结束,凌熠宣布,接下来的旬日,光学课的主要内容,就是分组设计制作自己的“光学影戏”短剧。要求必须运用小孔成像原理,展现至少一种“光沿直线传播”的应用(如影子变化、成像倒立),并鼓励尝试表现“近大远小”。
课堂瞬间变成了沸腾的工坊。学子们兴奋地讨论着选题,有的想演“曹冲称象”,有的想演“大禹治水”,有的干脆想编个山精鬼怪的故事。
李禾带着王小涧等擅长动手的,开始研究如何制作更灵活的影人关节和更稳定的操纵杆;周墨和赵昀等心思活络的,则琢磨着如何用多孔板和不同颜色的光源制造更复杂的光影效果;陈稷虽沉默,却主动承担了绘制精细背景和计算不同距离成像大小的任务。
杨珩坐在后面,看着这群沉浸在创造乐趣中的少年,嘴角含笑,对走到身边的凌熠低声道:“寓教于乐,莫此为甚。他们此刻心中,对‘光沿直线传播’,怕是一生难忘。”
凌熠也笑了,看着阿拙正小心翼翼地在铁片上钻着不同直径的小孔,每个孔旁都标着编号,准备测试成像效果,眼中满是欣慰:“知识不该是压在箱底、令人敬畏的宝贝,而应该是他们手中,可以用来创造、可以用来理解这个世界的、有趣的工具。当他们用这工具做出了让自己惊喜、让同伴喝彩的东西,这知识,才真正属于他们。”
新教室里,充满了刨花、颜料、烤焦羊皮(制作影人)的混合气味,以及少年们热烈的讨论声、偶尔的惊呼和笑声。阳光从特意留出的窗缝斜射而入,照亮空气中飞舞的微尘,也照亮了一张张因求知和创造而熠熠生辉的年轻脸庞。
科学,不再仅仅是沙盘上的算式、黑板上的图形,更是一种可以触摸、可以玩耍、可以带来无限惊喜和可能的、活生生的魔法。
而这魔法的大门,正被一束穿过小孔的光,悄然推开了一条缝隙,让门后那瑰丽奇妙的世界,在这些古代少年好奇而渴望的眼中,投下了第一抹颠倒却无比真实的影像。