墨子對小孔成像的研究

光學原理小孔成像，大家比較熟悉，世界上誰第一個發現了它呢？作為一個中國人應感覺自豪，因以為他就是我國古代偉大學者──墨子。墨子，約生活在公元前468年～公元前376年，名翟，魯國人。創立墨家學說，並有《墨子》一書傳世。

大約兩千四五百年以前，墨子和他的學生，做了世界上第一個小孔成倒像的實驗。《墨經》中有這樣精彩的紀錄：「景到，在午有端，與景長。說在端。」

《經說下》解釋：「景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景於上；首蔽上光，故成景於下。在遠近有端，與於光，故景庫內也。」這裡的「到」古文通「倒」，即倒立的意思。「午」指兩束光線正中交叉的意思。「端」在古漢語中有「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。「與」指針孔的位置與投影大小的關係而言。「光之人，煦若射」是一句很形象的比喻。「煦」即照射，照射在人身上的光線，就像射箭一樣。「下者之人也高；高者之人也下」是說照射在人上部的光線，則成像於下部；而照射在人下部的光線，則成像於上部。於是，直立的人通過針孔成像，投影便成為倒立的。「庫」指暗盒內部而言。「遠近有端，與於 光」，指出物體反射的光與影像的大小同針孔距離的關係。物距越遠，像越小；物距越近，像越大。

這樣的描述，解釋了小孔成倒像的原因，指出了光的直線進行的性質。

墨子在光學方面的研究遠遠不只停留在小孔成像上，據《墨經》中記載：墨子首先探討了光與影的關係，他細緻地觀察了運動物體影像的變化規律，提出了「景不徙」的命題，即影子不參與運動。隨之，墨子又探討了物體的本影和副影的問題。他指出，光源如果不是點光源，由於從各點發射的光線產生重複照射，物體就會產生本影和副影；如果光源是點光源，則只有本影出現。接著，墨子又進行了小孔成像的實驗。墨子對平面鏡、凹面鏡、凸面鏡等也進行了相當系統的研究，得出了幾何光學的一系列基本原理。——物理小識

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