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我用光热决孔子之难题 营丘镇中学　马健 很多人知道“两小儿辩日”的故事。原文如下： 孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。 一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。” 一儿以日初出远，而日中时近也。 一儿曰：“日初出大如车盖。及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？” 一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？” 孔子不能决也。 两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？” 翻译：孔子向东游历，见到两个小孩在争辩，就问他们在争辩的原因。 一个小孩说：“我认为太阳刚升起的时候距离人近，而到正午的时候距离人远。” 另一个小孩认为太阳刚升起的时候距离人远，而到正午的时候距离人近。 一个小孩说：“太阳刚出来升起的时候大得像车盖。到了正午就像圆盘一样大，这不是远的小而近的大吗？” 另一个小孩说：“太阳刚出来的时候很清凉，到了中午的时候就像把手放进热水里一样烫，这不是近的热而远的凉吗？” 孔子不能决断。两个小孩笑着说：“谁说你见多识广啊？” 这是我国儒家大师孔子遇到的一大难题，并且是两个儿童出的。这一段曾经一度作为文言文讲读课文列入初中课本。期中更蕴含着丰富的物理知识，因此给人以永久的思考，回味无穷。并且对其中的相关知识一直以来没有人给出较全面合理的解释。现在用我初中学的光学和热学知识作以粗浅的解释。 首先，朝阳和夕阳为什么又大又红，而正午的太阳又小又白亮呢？ 在光学中，对于不同的波长，介质折射程度也不同 光通过三棱镜后，因色散让白光形成可见光谱，这令白光在折射时，不同颜色的光线分开，这种现象就称为光的色散。一般波长越小，折射程度越大：紫色光折射程度最大，红色光折射程度最小。  图　一 如图所示，三棱镜能使太阳光形成彩色光谱，也就是发生了色散。并且红光在最上方，紫光在最下方。我们地球周围的大气层是不均匀的，因此太阳光通过大气层射向地球时不沿直线传播，即发生折射，并因此发生类似白光透过三棱镜的情况，发生色散。按图示情况。只有红光能射入地球上人的眼睛。正是这个道理，人们看到早晨初升的太阳和将要落山的太阳是红色的。当太阳升的较高时，尽管仍然存在因大气层的折射而色散的现象，但是所有的色光地球上的人们都能看到，所以看到的太阳是白色的。 图　二 我发现在日常生活中，同样大的物体，距离越远，看到物体越小。距离越近看到物体越大。初二物理学习中我知道这种现象的成因是视角的不同。如图所示，同一物体，距离越远，视角越小，人眼看到的物体越小，距离越近视角越大，人眼看到的物体越大。并且距离越近时视角的变化引起人眼对物体大小的视觉变化越大，而距离越远时视角的变化引起人眼对物体大小的视觉变化越小。就是如果一个物体离你很远，如太阳距离地球，距离的变化引起视角的变化很小，人对物体大小的视觉变化也很小。 地球绕太阳运动时是椭圆形轨道，早晨和中午的太阳距离地球的远近是不一样的。但因为较远，距离的变化不会引起视觉大小的很大变化。就是从视角方面是不能解释为什么早晨的太阳看起来较中午时大的。但是我发现照样往往透过地表附件的晨雾射到我们的眼中，包含雾水的大气层对太阳光的这是跟近午的大气层是大不一样的。并且产生的类似凸透镜对光的因为折射而起的放大成像的作用。就是说我们看的的朝阳实际是太阳因早晨接近地面的包含水雾的大气层折射而成的放大虚像。这里还有人的另一种视觉的差误。同一个物体，放在比它大的物体群中显得小，而放在比它小的物体群中显得大。如图所示，大小相等的两个圆放在不同的背景下左边的远看起来大些。因为这个道理，早晨的太阳，从地平线上升起来的背衬是树木、房屋及远山和一小角天空，在这样的比较下，此时太阳显得大。而中午太阳高高升起，广阔无垠的天空是背衬，此时太阳就显得小了。 图　三 冬天烤火炉时，靠的越近感到越热。太阳是个大火球，散发出无尽的热，主要以传导和对流的形式把热量传到地球。但因为地球的自转，造成了白天和黑夜的更替。因此一天内气温高低周期性变化。这种变化离地面愈近愈明显。大陆上最高气温一般出现在14时左右，最低气温一般在日出前。正午以后，太阳辐射虽开始减弱，但地面获得的太阳辐射热量仍比地面辐射失去的热量多，地面储存的热量继续增多，直到太阳辐射热量开始少于地面辐射失去的热量时，即由盈余转为亏损的时刻，地面温度达最高值。地面将热量传给空气还需一定时间，故最高气温出现在14时左右。夜间地面热量亏损，气温降低，直到日出前地面储存热量减至最少，故最低气温出现在清晨。 那么太阳和地球的距离到底有多远呢？广西科技馆天象科的一位负责人说，太阳与地球的距离是不断变化的，通常我们说太阳与地球之间的距离是1.5亿千米。 图　　　四 参考资料：《十万个为什么》 　　　　　初中物理人教版教科书 我用光热决孔子之难题 昌乐县营丘镇中学　　马健