小狐狸皮皮的物理世界

曹远强

皮皮给淘淘出了道大难题

这天晚上，弯弯的明晃晃的月亮挂在黑色的天幕上，院子里的地面上结了一层薄薄的霜，高大的树木留下了长长的黑影。没有风，一切都静悄悄的。此时，小狐狸皮皮和小猴子淘淘的声音显得格外响亮。

淘淘正在發表他的高论：“在咱们这儿，要说身子灵活，没有谁能比得上我。上树、翻跟头、跳跃，样样第一，没有我爬不上跟去的树，没有我上不去的柱子。”说完淘淘做了一个起飞的动作，紧跑几步，噌噌地攀上了一棵梧桐树。到离地面七八米高时，他一个翻身，倒挂着向皮皮招了招手：“喂，皮皮，这招怎么样？你来试试不？”

皮皮看着他得意的样子很是不爽，心想：我怎么才能治他一下呢？但是表面上还是不动声色地给淘淘鼓掌叫好。

“好什么好！”一个声音从树上传来，紧接着一只花喜鹊飞了下来，“你爬树打扰到我休息了。”

淘淘赶紧溜下树向喜鹊道歉。

皮皮忽然想到了一个主意，对淘淘说：“你说你什么树都能上，什么柱子都能爬上去，对吗？”

“嘿嘿，我不是吹牛，确实难不住我。”淘淘说。

皮皮：“那我给你指定一根柱子，你爬一下看看，行不？”

淘淘拍着胸脯说：“没问题！”

皮皮说：“你等着。”说完他跑进了屋，不一会儿他就出来了，手里还多了个东西。

“淘淘，请你顺着这根柱子爬上去！”说

着，皮皮打开了手中的手电筒，手电筒发出一束光柱，这束光柱笔直地钻进了树冠中。

“来，你若能顺着这根柱子爬到树上，我就服你！”

“这个，这个，这算柱子吗？！”淘淘又惊讶又着急。

“算，光柱子。来，别愣着啦，向上爬吧！”皮皮狡猾地笑了。

淘淘伸手抓了几下，，啥也没抓住，非常尴尬，皮皮和花喜鹊都大笑起来。

淘淘说：“这光柱子没法爬，不光我，谁也爬不上去！”

“谁说的？看我的！”说着，花喜鹊顺着光柱子飞上了树。

“怎么样，你还说大话吗？”

淘淘无奈地低下了头。

光的产生与传播

狐狸爷爷被他们的吵闹声和笑声吸引了，从亮着灯的屋里走了出来。

皮皮看着天上的月亮和星星，不禁发出疑问：“光是从哪里来的呢？又是怎样传到我们这儿的呢？”

狐狸爷爷说：“光是由光源产生的，凡是自己能发光的物体，就叫光源。孩子们，你们知道哪些是光源吗？谁先来说一说？”

“太阳、月亮、星星。”皮皮抢先回答。

“电灯、手电筒！”淘淘不甘落后。

“还有萤火虫。”花喜鹊补充道。

狐狸爷爷笑了，说：“你们再想想，自身能发光的才可以叫光源，月亮是光源吗？”

“是啊，月亮在发光。”皮皮指着头顶上说。

狐狸爷爷摇了摇头，说：“其实月亮不能算光源，因为它本身并不能发光，它是反射的太阳光。”

“哦，原来是这样，，这样月亮就不是光源了。”皮皮点了点头。

皮皮拿着手电筒照来照去，问道：“爷爷，这光柱是怎么形成的？”

“光是沿直线传播的，光向着一个方向射出就形成了这道光柱。”

狐狸爷爷意识到自己的表述不严谨，连忙补充道：“光在真空或者同一种均匀介质中是沿直线传播的。”

淘淘疑惑了，问道：“什么是均匀介质？”

“声音传播有声音的介质，固体、液体、气体都是;光传播有光的介质，透明体，比如空气、水、玻璃等都是光传播的介质。”

花喜鹊问：“要是没有介质会怎么样呢？”

狐狸爷爷说：“声音要是没有介质就不能传播，真空中就不能传播声音，但是光可以在真空中传播。”

皮皮问：“什么是真空呀？”

狐狸爷爷：“就是固体、液体、气体等物质都没有，地球大气层的外面就可以看作是真空。光可以在透明介质中传播也能在真空中传播，所以太阳光能传播到地球上！”

“什么叫作均匀介质？”

“就是稀疏稠密的程度都一样的介质，如果光在真空中或者同一种均匀介质中传播，就是沿着直线传播;如果介质不均匀，光的传播路径就会弯曲，这时我们就会说光发生了折射。”

光的速度

突然，皮皮想到了一个问题，声音在不同介质中的传播速度是不同的，那光是不是也会不同？于是他赶紧提问：“爷爷，光在玻璃中的传播速度是最快的吗？”

“不，它与声音的传播基本上是反的。光在真空中的传播速度最快，每秒约30万千米;在空气中传播略慢，但通常认为等于在真空中的传播速度。光在水中的传播速度是在真空中的传播速度的314，在玻璃中的传播速度是在真空中传播速度的2/3。”

见孩子们对光的速度没有感觉，狐狸爷爷就进一步解释起来：“光是宇宙中最快的旅行者，每秒钟传播的距离，大约是地球赤道长度的7.5倍。”

这引起了一片惊呼。

花喜鹊问：“狐狸爷爷，天上的星星为什么一闪一闪的？”听她这么一问，大家都抬头望向星空。

“这是因为大气层分布不均匀，气流不稳定，星星发出的光通过这样的大气层时发生了折射，光线有波动，所以看起来星星就像是在闪烁。”

日食和月食是禺么回事

狐狸爷爷说：“咱们生活在一个充满光的世界，如果没有光我们什么也看不到。你们看那树影，因为光沿直线传播，如果被不透明的物体挡住，后面就会形成影子。”

花喜鹊拍了拍翅膀说：“我今天才知道，影子原来是光沿着直线传播形成的现象。”

狐狸爷爷又说：“很多有趣的现象都是光沿直线传播形成的，比如日食、月食和小孔成像。”

皮皮很惊讶：“什么？日食、月食这样神秘的天文现象居然是光沿直线传播造成的？爷爷，您赶紧给我们详细解说一下吧！”

狐狸爷爷说：“地球是一颗行星，绕着太阳公转，月球是地球的一颗卫星，绕着地球转。地球离太阳远，月球离地球近。太阳是恒星，是光源，它发出的光照到地球和月球上，那么地球和月球背面就都会有一个阴影。”

“哦，这不难理解。”淘淘点了点头。“当太阳、地球、月球处于一条直线上，且月球进入地球背面的阴影部分时，我们就会看到月食。

“同样，当太阳、月球、地球处于同一条直线上，月球的阴影落在地球上，那么，在这部分区域生活的居民就会看到日食。”

“哦，明白了，原来是这样。”孩子们频频点头。

光的速度

淘淘又问：“狐狸爷爷，您刚才说的小孔成像是什么东西？一定很有趣吧？”

狐狸爷爷又开始介绍了：“就是发光体发出的光通过一个小孔后，会在另一个物体上形成一个发光体的倒像。”

皮皮说：“真的吗？这么好玩！您给我们演示一下吧！”

狐狸爷爷也来了兴致，高兴地说：“那好，咱们到屋里去吧！”

屋子的顶棚上有一盏圆圆的大灯，中间有一些花纹，狐狸爷爷找来一块硬纸板，在它的中间开了个小孔。

“来，你们看。”狐狸爷爷呈水平方向拿着硬纸板，让硬纸板慢慢靠近桌面，“桌子上出现了一盏小灯。”

大家凑上去一看，呀，真的！也是圆圆的，中间有点儿黑色花纹。

“好奇妙啊！”花喜鹊拍着翅膀站在桌子上说。

狐狸爷爷拿过笔，画了一张小孔成像的原理图，一看这张图，皮皮他们马上就明白了小孔成像的原理。读者朋友们，你们看懂了吗？

“哇，光线好好玩啊，今晚我的收获可真不小呢！”花喜鹊高兴地说。

“皮皮，我有空一定再来你家玩，今天有点儿晚了，我要回去了。”淘淘恋恋不舍，但还是很无奈地告辞回家了。

皮皮高興地说：“欢迎你来找我玩，但记住下次不要再吹牛啊，我可会想办法让你出糗的！”

“好的，好的。”很快，淘淘告辞了，花喜鹊也展翅飞上了树，进了自己的鸟巢。

院子里又恢复了平静，一轮明月静静地挂在天上，像是在微笑。

狐狸爷爷的课堂

能够自己发光的物体叫作光源。光在真空中、在均匀介质中是沿着直线传播的。我们见到的影子、日食、月食、小孔成像等，都是光沿直线传播形成的。

“光线”这个概念是人们为了描述问题方便引入的物理模型，实际上我们是看不见“光”变成“线”的。

光在真空中可以传播并且速度最快，光在水中和玻璃中的传播速度要慢一些。

（插画大脸鹅实习编辑陈晓娟编辑乖乖隆地洞）