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1、201 红油伞验尸北宋的沈括在梦溪笔谈这本书里，讲过这样一个故事：当年，庐州慎县 （今安徽合肥附近） 有个县官叫李处厚。 有一次， 县里有个恶棍殴打百姓， 打死了一个平民。 当李处厚在验尸时， 尸体上却看不见一点血迹和伤痕。 正在他感到十分为难的时候， 有一位老人告诉他， 只要把新的红油伞撑开，让中午的阳光透过红油伞照射到尸体上，就可以验出暗伤来。李处厚按照老人的办法做了试验。 果然， 在红光照射下， 在尸体上看到了斑斑驳驳的伤痕。用伞能验出尸体的伤痕？这不会是迷信吧？不是， 这里有着严密的物理学的依据。原来， 不透明物体的颜色， 取决于它能反射哪种色光和用何种色光来照射它。而透明物体的颜色，
2、是由这个物体所透过和反射的色光决定的。大多数透明体反射的色光跟透明的色光是相同的。 当含有七种色光的太阳光照射红油伞时， 除了红光能够通过以外， 其他色光都被吸收了。 皮肤下的瘀血一般都是青紫色的，在白光（复色光）照射下，不容易辨别出来。而在红光照射下， 方会呈现出黑色来。 红油伞在李处厚手里成了一个滤色镜，成为验伤破案的有用工具。今天， 这个原理已经被广泛应用在摄影上。 在拍摄黑白风景照时， 为了更好地看到白云， 往往在镜头前加上一个黄色的滤色镜， 滤去紫色天空射来的蓝光， 让蓝天白云的对比度更为强烈。 这时的黄滤色镜， 作用就跟李处厚的红油伞一样， 只不过黄滤色镜是增强了蓝天对白云的反衬度
3、， 而红油伞却是增加了肤色对伤痕的反衬度。根据这个原理， 人们发明了 “去色渍翻拍法”。 要是一张珍贵的照片染上红墨水， 而又没法找到它的底片时， 就可以把它放在红光下重新翻拍。因为在红光的照射下， 被红墨水染污的地方是红色的， 原来白色的地方也是红色的， 污渍就看不出来了。 因此， 在翻拍出来的照片上， 就再也看不到污渍了。 同样， 要是照片染上了蓝墨水， 那就应该在蓝色光下进行翻拍，这样才能达到去色渍的作用。 当然， 这些办法只能用在黑白照片上， 对于彩色照片来说，这种方法就不再适用了。202 推迟了 40 年的发现1892 年的一天，科学家泰勒用一架照相机拍完照片后发现，镜头由于沾附一层
4、污膜而严重地失去光泽。 于是他只能把镜头擦拭干净后重新拍摄。 但是几天以后， 他却惊讶地看到： 用脏镜头拍的那张照片竟要比重拍的照片清晰得多。这是怎么回事呢？泰勒向朋友们请教， 可谁也不肯相信， 泰勒也不再深究了。整整近 40 年，这件悬案才引起了另一位叫鲍尔的科学家注意。他开始时虽然多次重复泰勒的试验， 但都没有成功。 最后他设法把一种溴化钾涂在石英上， 并形成一层薄膜。 他发现， 薄膜反射光中失去了某些波长的光波， 而使另外一部分光的透射效果增强。 这个现象和肥皂泡在阳光下显得五彩缤纷一样， 都是光在薄膜上干涉的产物。 鲍尔运用这把“钥匙”终于解开了泰勒的疑问。原来， 照相底片和人眼的视网
5、膜一样， 对相片最敏感。 泰勒当年那架相机镜头上污膜的厚度， 碰巧起了一种光干涉作用。 结果， 使照相底片看起来清晰多了。 相反， 把污膜擦掉后， 在镜头表面的反射光中， 由于绿光的这种干涉抵消作用不再发生，照片也就变得模糊起来。原来，一块普通玻璃的表面，能反射掉 4%的直射光。而现代的许多光学仪器， 一个镜头往往由几片甚至十几片透镜组成， 累积的反射光损失是相当可观的， 因而大大影响了仪器的工作质量。 鲍尔的发现， 为解决这一光学上的老大难问题开辟了新路。这就是在镜头表面涂上一层增透膜。少年朋友不妨留心注意一下， 在比较高级的照相机镜头上， 往往有一层青紫色薄膜， 这就是用来增加绿光通透性的
6、。 目前薄膜光学已成为现代物理的一个重要研究领域了。203 令人迷惑的红雾在西伯利亚靠近极地的地区，有时可以看到一种奇怪的红雾。1978 年一天的早上，一片灰蒙蒙的大雾笼罩着大地。地质学家尤里走进办公室以后，发觉他放在桌上的笔记本有一些红斑点，感到很奇怪，就用手指轻轻地一摸， 结果手指上也沾染了这种红色的液体。 尤里以为是谁在和他开玩笑， 在他的笔记本上撒了颜料。 但是当他环顾四周时， 惊异地发现， 屋内的许多地方都沾染了这种红色的液体。 墙上的红色液体正沿着板壁往下淌， 脚下仿佛有一股神奇的红泉在不住地冒出来。 他看了一下窗外，发现原来灰白的雾正变成鲜红色的，渐渐地周围都染得鲜红。就在这时，
7、 这红色的液体竟像磷火一般 “燃烧” 了起来， 奇怪的是这种 “火” 是凉的， 并不烧坏任何东西。 尤里感到自己的脸颊有一些微微的灼热。 他走到正变成像红宝石一般的镜子前， 看到镜子中映出的是一张自己都不敢认识的面容， 更奇怪的是他发现自己的头发也变成了红色， 就像着了火一般，一根根朝上翘着 ,这场红雾持续了一段时间就烟消云散了， 火光和那鲜红的液体没有留下任何痕迹。红雾究竟是什么？因为它非常罕见，科学家们无法给予肯定的回答。在它发生时， 指南针， 气压表和一些普通的仪器都没有发现异常。 科学家们推测，这可能是发生在高纬度地区的一种特殊的光折射或光化学现象。204 罗马皇帝和单片眼镜大约两千年
8、前， 罗马帝国有个名叫温纷的暴君， 他很凶残， 特别喜欢拿奴隶们在角斗场里的互相残杀来开心。 可是他眼神不好， 坐在看台上看不清那些凶暴残忍的场面。他命令工匠为他磨一副可以看清楚远处的眼镜。 有位灵巧的工匠用绿宝石为他磨出一片 凹透镜 片， 虽然粗糙一些， 把它贴近眼睛，看远处的东西却清楚多了。这片罗马皇帝专用的单片眼镜，要算是近视镜的祖先了。后来， 在我国和外国， 都陆续出现了用天然水晶磨制成的近视眼镜和远视眼 镜。英国学者何康，在 13 世纪中叶曾专门撰写了有关水晶眼镜的著作，说明过去很长时期是利用天然水晶磨制镜片的。那么，是谁发明了玻璃眼镜？发明家没有把他们的名字留在人间。目前， 我们知
9、道最早出售眼镜的地方是意大利的威尼斯， 时间大概是在六七百年前。 那时候， 尽管玻璃价格不高， 但由于十分稀缺， 一副玻璃眼镜价值千金，只能供少数王公贵族、官僚富商们享用。那时候的眼镜不是架在鼻梁上的。 有的眼镜装在帽沿上， 有的眼镜装在木框、 骨架或铁环里， 看东西的时候要用手举着； 也有人把眼镜镶在一根皮带上，看东西的时候把皮带系在头上。大约到了 16 世纪末，才出现了今天这样的可以架在鼻梁上的眼镜。眼镜和眼睛究竟是一种什么关系呢？过去， 人们配眼镜就上眼镜店去挑， 戴上哪一副看得清楚些， 就挑选哪一副。工匠们凭他们的经验磨制镜片，没有什么严格的规定。16 世纪末，天文学家开普勒揭开了眼睛
10、的秘密，他发现眼睑里的黑眼球是个凸起来的透明水晶体， 能调节射进去的光线。 水晶体的边缘肌肉有吸缩和弛张的能力， 随着所观看物体的远近， 水晶体能变得凸起一些或扁平一些， 使物体的像正好落在眼球后面的视网膜上， 这样， 人才能看到清晰的物体。可是， 眼球的这种收缩和弛张有一定的限度。 有的水晶体已经变得很凸出， 就成了近视， 要配戴 凹透镜 才能看清远处的东西。 有的水晶体因为过于扁平就成了远视，需要配戴 凸透镜 才能看清近处的东西。本世纪初，出现了科学的检查眼睛视力的方法，叫做“验光”。经过验光，查出合适的度数，就能配到最合适的眼镜。205 异想天开的游戏1609 年，在荷兰的密特西波奇城里
11、，有一家眼镜店。有一天，眼镜店老板汉斯的孩子， 悄悄地拿了几块镜片， 有老花的， 也有近视的， 和邻居的几个孩子在玩儿。他们本来是想模仿大人， 把镜片架在自己的眼睛上， 可是他们的眼睛既不近视， 又不老花， 这些镜片对他们当然都不合适， 只有把它们靠在离眼睛比较远的地方，才能看清楚镜片后面的东西。有一个淘气的孩子忽然想到了一个异想天开的游戏。 他一只手拿着近视镜片， 一只手拿着老花镜片， 把它们一前一后地举在眼前， 他透过两块镜片向远处一望，不由得又惊又喜地喊了起来：“嗨！真奇怪，礼拜堂的尖塔，突然变得这样近啦！”他的发现使得小朋友们异常兴奋。 大家又喊又叫， 惊动了眼镜店的老板汉斯。 汉斯起
12、来一看，真了不起，孩子们在游戏中竟发现了一种可以望远的透镜。当时， 荷兰正在跟西班牙打仗。 汉斯做了一架望远镜献给了荷兰皇帝，可以用它来侦察敌情，皇帝很高兴，赏了汉斯很大一笔钱。后来， 望远镜的做法传到了法国， 又由法国传到意大利。 伽利略听到了这个消息， 自己设计制造了一架天文望远镜， 用来观察天上的星星。 人类这才打开了宇宙的大门。荷兰的那几个小孩还发现， 镜片越是凸得厉害， 用它来看东西越显得大。 50 多年以后，一位名叫曹汶胡克的英国看门人，知道了这个消息以后， 自己磨制镜片， 制造成了第一架显微镜。 这位看门人打开了一个人类从没见过的微生物世界。少年朋友，你大概没想到吧，游戏帮助人们
13、打开了两个世界的大门。206 第一张 X光片的故事1895 年，伦琴 51 岁时，进行一项新的试验阴极射线试管的放电现象。 伦琴自己也记不得进行多少次试验了， 但每次都像第一次一样把全部身心都投入进去，简直达到了废寝忘食的程度。一天，他从教室出来，连讲稿也没放下， 就匆匆走进物理实验室， 他先用黑纸把 阴极射线管 包起来， 再通电试验。 这时， 放置在旁边的荧光屏闪现出来亮光。 伦琴那深邃的眼睛里， 放出了异彩。 他想， 能透过这层黑纸的光线究竟是什么？是不是一种尚未被人类所知的射线呢？直到午夜，伦琴的脑海里还在翻波舞浪，不断整理、提炼着思想中的精华。后来，他实在感到疲倦了，便准备回家吃饭，
14、明天再继续观察。 他回到家里， 悄悄走进餐厅， 晚餐摆在长桌上， 并盖着一块雪白的苫布。 他轻轻揭开苫布， 刚想拿起面包片， 却又住手了， 他发现电灯光透过苫布使面包流动黑影投射到餐桌上， 一个极为普通的生活现象， 一下子打开了科学家的心扉。 他想： 要在阴极射线管和荧光屏之间加上一个隔离物又该怎样呢？他忘记了胃肠的饥饿， 雀跃着跑出餐厅， 直奔实验室去了。 被惊醒的伦琴夫人走出卧室， 看到丈夫远去的身影， 发现晚餐原封不动地摆在那里， 只好包上几片面包， 尾随丈夫到实验室去了。 这时， 伦琴已经开始了新的实验。 他把平时放在管子附近的荧光板放到离阴极射线管 2 米远的地方， 中间用一本厚书隔
15、开。 伦琴夫妇同时看到， 荧光板上闪现着浅绿色的荧光和淡淡的书影。 接着， 伦琴让夫人手持荧光板由近向远移动，测试射线到底能射出多远？伦琴夫人走出不远，便惊讶地站在那里不动了， 眼睛死死盯在荧光板上。 伦琴担心妻子身体出了毛病， 便走了过去。 伦琴夫人激动地叫伦琴看荧光板， 伦琴一下子惊呆了在荧光板的后边，清晰地显现出手指骨骼的影子。伦琴兴奋的说：“亲爱的！ 你的手就要造福人类了！ ”接着， 他们又改用照相干版进行试验， 获得了相同的结果， 他们把它洗成照片， 那上面是一个完整的手骨影像。 伦琴挥舞着这张不寻常的照片， 大声说： “这是我们贡献给人类的礼物！ ”可是， 这样使荧光物发光和有高度
16、穿透能力的神奇射线到底是什么呢？伦琴夫人说：“这是个未知数，是 X。”伦琴说：“对！就叫它 X 射线！”就这样，在一天的黎明前， X射线被发现了，第一张 X光照片诞生了。这一天是 1895 年 11 月 8 日。仅仅 3 个月后， X射线就在医疗上获得了成功的应用。最近几年， X射线在医疗诊断上又发生了革命性变化， 出现了电子计算机断层摄影、 全身摄影机、静电照像，全息照像等等。207X光也能缉拿走私犯报载： 在第 12 届世界杯足球赛的新闻中心门口， 执勤人员荷枪实弹，戒备森严，记者出示证件后，所带的行李还要经 X光检查。为什么搞得这么森严？据了解，因观看足球大赛涌入西班牙的人甚多， 再加上西班牙国内情况不太乐观。 前不久， 就发生过四次爆炸。 为了这一届足球大赛顺利进行， 西班牙政府作了严密的布置， 在新闻中心门口安装 X 光机，就是措施之一。为什么行李还要照 X 光？这是因为 X光具有高度穿透能力， 它可以穿透人体、墙壁、木板等，这是特性之一；其特性之二是，凡是遇见化学药品它就可以产生荧光。 只要所照射的物
