江清，月近人？

許秀華

宿建德江

[唐]孟浩然

移舟泊煙渚，日暮客愁新。

野曠天低樹，江清月近人。

夜色將晚，停船煙渚。詩人觸景生情，新愁驟至。讀完左邊這首詩，除了體會到詩人內心滿滿的憂愁，不知同學們的腦海中有沒有產生兩個疑問？

疑問1

為什么船錨放在船上，船會隨著水流漂走;而將船錨放在水里，小船就漂不走呢？

相信同學們都坐過船，對這一現象并不陌生。可是其中的道理，恐怕很少有同學說得清。我們不妨從釣魚說起。一個小小的魚鉤為什么能釣起幾千克重甚至十幾千克重的大魚呢？因為魚鉤鉤進了魚肉里面，魚肉對魚鉤產生了很大的阻力和拉力，借助這兩種力從而把魚釣了起來。

船錨也是一樣。錨有錨爪，錨觸地后，錨爪在錨鏈的拉力和重力的作用下會鉆入水底的泥土中。泥土對錨有阻力，從而讓錨固定好。船舶錨泊時，不僅錨起作用，錨鏈也很重要，錨鏈的總重量比錨大得多。船舶錨泊時，錨鏈放出的長度是水深的幾倍，錨后有相當長的錨鏈是躺在水底的，水底對錨鏈也產生了很大的摩擦阻力。

所以，歸根結底，船錨之所以能固定船，靠的是摩擦產生的阻力。

以前，人們認為，摩擦力的產生是因為物體表面不光滑造成的。當兩個物體的表面接觸時，凸起和凹陷嵌合或者卡在一起。當我們用手推動物體時，這些卡住的地方就會阻撓物體運動。證據是粗糙的表面之間摩擦力大，光滑的表面之間摩擦力小。

現在，人們則認為，摩擦力的本質是兩個物體表面的分子之間互相吸弓|的結果，這叫作分子黏合。分子黏合的本質是不同物質分子之間的作用力，即電磁力。

當物體表面不光滑、凹凸不平時，相互之間接觸到的分子數量多，就好似有好多只小手相互拉著，摩擦力大。當物體平整又比較光滑時，兩個表面之間接觸到的分子數量減少，摩擦力也隨之減小。而當兩個物體表面特別光滑時，兩個物體表面的分之間無縫接觸，就像粘在一起一樣，摩擦力反而變大了。

疑問2

為什么野曠天低樹，江清月近人？難道是江水把月亮拉低了？

我們站在地面，上看天空，總感覺天空就像個大鍋蓋一樣蓋在地面，上。所以，詩人孟浩然寫到“野曠天低樹”，意思是遠處的天空仿佛很低，就像和地。上的大樹連在一起一樣。北朝民歌《《敕勒歌》中就這么描述：“敕勒川，陰山下。天似穹廬，籠蓋四野。

而“江清月近人”則和光的反射與折射有關。

先說月亮。同學們都知道，月亮不是恒星，自己不能發光，月亮的光芒來自它反射的太陽光。這些被月球反射的太陽光來到地球，進入我們的眼睛里，從而使我們感覺月亮也在發光。

再說水面。水達到一定深度后，也會像鏡子一樣，把進入水里的光反射出來。現在，我們綜合月光和水一起來探尋其中的奧秘。

月亮表面發出來的光線射入水中后，會同時發生折射和反射。先說折射。同學們都做過在水杯里插筷子的實驗吧！插入水里的筷子看起來變短了，這是因為光在水里發生了折射。當光從空進入水里時，折射角的角度小于入射角的角度，所以筷子看起來會變短。

再說反射。在水面處，月光也會發生反射，在水里產生一個虛擬的鏡像，和平面鏡成像一樣。為什么說是一個虛擬的鏡像呢？因為成的像并沒有發出真實的光線，而是水面處反射的月光進入眼睛里，我們的大腦在處理這些光信號時，自動地聚焦，認為這些光信號組成的圖案和真實的月光射入眼睛后光信號組成的圖案相同，大腦就會認為水里存在一個月亮的影像，如情況一所示。

我們知道，平面鏡成像，鏡子里的虛擬影像和真實物體的大小一致，到鏡面的距離相等。實際上，水里的月亮離我們并沒有更近。可是，詩人孟浩然為什么會感覺更近一些呢？是否月亮的水中鏡像不只在水面，也在靠近水底的水面.呈現出來了？

我們考慮一下這種情形進入水中的折射光線被水底水面反射，繼而穿過水面，經過兩次折射，進入我們的眼睛。由于光路是可逆的，在月光穿過水面重新來到空氣中時，發生了第二次折射。冒出水面的光線的出射角與原來進入水面時的光線的入射角相等。雖然不在一個對稱軸上，但是仍呈鏡像對稱，如情況二所示。

這個時候，由于進入眼睛的折射光線確實來自被水底水面反射的光，所以眼睛看到的水中的月亮鏡像是實像。并且由于水中的折射角小于空氣中的折射角，所以看起來水里的月亮實像確實離水面的距離更近一些。

但是，由于我們眼睛感受到的既有水面月光發射形成的月亮虛像，也有水中月光折射形成的月亮實像，所以我們看水中月時，總會有月影朦朧之感。

詩詞里的科學

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