小孔成像法的古代故事

兩千多年以前，我國學(xué)者韓非，在他的書里記載了一個有趣的故事：有人請了一個畫匠為他畫一張畫。三年以后，畫匠告訴他：“畫成了！”他一看，八尺長的木板上只涂了一層漆，什么畫也沒有，便大發(fā)脾氣，認(rèn)為畫匠欺騙了他。畫匠說：“請你修一座房子，房子要有一堵高大的墻，再在這堵墻對面的墻上開一扇大窗戶。把木板放在窗上，太陽一出來，你在對面的墻上就可以看到一幅圖畫?！彼胄虐胍?，照畫匠的話去辦。果然，在屋子的墻壁上出現(xiàn)了亭臺樓閣和往來車馬的圖象，好像一幅絢麗多彩的風(fēng)景畫。尤其奇怪的是，畫上的人和車還在動，不過都是倒著的！
大約兩千四五百年以前，我國的學(xué)者—－墨翟和他的學(xué)生，做了世界上第一個小孔成倒像的實驗，解釋了小孔成倒像的原因，指出了光的直線進(jìn)行的性質(zhì)。這是對光直線傳播的第一次科學(xué)解釋?！赌?jīng)》中這樣紀(jì)錄了小孔成像：
“景到，在午有端，與景長。說在端。”
“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在遠(yuǎn)近有端，與于光，故景庫內(nèi)也。”
這里的“到”古文通“倒”，即倒立的意思?！拔纭敝竷墒饩€正中交叉的意思?！岸恕痹诠艥h語中有“終極”，“微點”的意思。“在午有端”指光線的交叉點，即針孔。物體的投影之所以會出現(xiàn)倒像,是因為光線為直線傳播,在針孔的地方,不同方向射來的光束互相交叉而形成倒影?！芭c”指針孔的位置與投影大小的關(guān)系而言?！肮庵?，煦若射”是一句很形象的比喻?！办恪奔凑丈?，照射在人身上的光線，就像射箭一樣?！跋抡咧艘哺?；高者之人也下”是說照射在人上部的光線，則成像于下部；而照射在人下部的光線，則成像于上部。于是，直立的人通過針孔成像，投影便成為倒立的?！皫臁敝赴岛袃?nèi)部而言。“遠(yuǎn)近有端，與于光”，指出物體反射的光與影像的大小同針孔距離的關(guān)系。物距越遠(yuǎn),像越??；物距越近,像越大。
《墨經(jīng)》在兩千多年前關(guān)于針孔成像的描述，與今天的照相光學(xué)所講的是完全吻合的。