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對面鏡的認識

墨子對凹面鏡、凸面鏡和平面鏡成像的原理也進行了比較系統的研究，已發現了凹面鏡焦點的存在。如墨家對凹面鏡作了深入的觀察和研究，並在《墨經》中作了明確、詳細的記載。“鑑低，景一小而易。一大而正，說在中之外、內。”“低”表示深、凹之意；放在“中之內”。得到的像是比物體大而正立的。雖然他尚把球心和焦點混淆在一起，但這些實驗是世界上最早的光學實驗。具有重大的科學意義。李約瑟曾把墨子光學與古希臘光學進行比較，指出墨子的光學研究“比我們任何所知的希臘為早”，“印度亦不能比擬”。

北宋沈括對凹面鏡的焦距作了測定。他用手指置於凹面鏡前，觀察成像情況，發現隨著手指與鏡面距離的遠近變化，像也發生相應的變化。在《夢溪筆談》中作了記載：“陽燧面窪，以一指迫而照之則正，漸遠則無所見，過此遂倒。”說明手指靠近凹面鏡時，像的正立的，漸漸遠移至某一處（在焦點附近），則“無所見”，表示沒有像（像成在無窮遠處）；移過這段距離，像就倒立了。這一實驗，既表述了凹面鏡成像原理，同時也是測定凹面鏡焦距的一種粗略方法。

墨家對凸透鏡也進行了研究。《墨經》中寫道：“鑑團，景一。說在刑之大。”“鑑團”即凹面鏡，也稱團鏡。“景一”表明凸面鏡成像只有一種。“刑”同形字，指物體，它總比像大。我們的祖先，利用平面鏡能反射光線的特性，將多個平面鏡組合起來，取得了有趣的結果。如《莊子。天下篇》的有關注解《莊子補正》中對此作了記載：“鑑以鑑影，而鑑以有影，兩鑑相鑑，則重影無窮。”這樣的裝置，收到了“照花前後鏡，花花交相映”的效果。《間經堂叢書》、《淮南萬畢術》中記有“取大鏡高懸，置水盆於其下，則見四鄰矣。”表明很早就有人制作了最早的開管式“潛望鏡”，能夠隔牆觀望戶外的景物。

此外，漢代發明的透光鏡，能夠反射出銅鏡背面的精美影象，是中國古代光學的一大發明，現在仍引起中外學者的關注。

對虹的認識

虹是一種大氣光學現象，從公元6世紀開始，我國古代對虹就有了比較正確的認識。唐初的孔穎達（574…648）曾概括了虹的成因，他認為“若雲薄漏日，日照雨滴則虹生。”明確指出產生虹的3個條件，即雲、日、“日照雨滴”。沉括對此也作過細緻的研究，並作實地考察。在《夢溪筆談選注》中寫道：“是時新雨霽，見虹下帳前澗中。”予與同職扣澗觀之，虹兩頭皆垂澗中。使人過澗，隔虹對立，相去數丈，中間如隔綃觳，自西望東則見；蓋夕虹也。立澗之東西望，則為日所鑠，都無所睹。”指出虹和太陽的位置正好是相對的，傍晚的虹見於東方，而對著太陽是看不見虹的。地虹有了認識之後，便可以人工造虹。8世紀中葉，唐代曾有過這樣的試驗：“背日噴呼水成虹霓之狀”，表示背向太陽噴出小水珠，便能看到類似虹霓的情景。

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古代

《光學》作者：【古希臘】歐幾里德

《光學》（optics）是希臘文的第一本透視學，從12個假設（公設）出發推出61個命題。假設1是“人看到物體，是光線從眼睛出發射到所看的物體上去”。這是從柏拉圖以來的傳統觀點。其中命題6是“處於平行位置，大小相同但距離不同的物體，在眼中看到的大小並不與遠近成比例”。（未完待續）

260　物理學之電學　1

電學（英文：）；涵蓋一切以電為研究基礎的學科。19世紀末隨著電報、電力系統的應用逐漸奠定了此工程的學科基礎，並廣泛地應用在各個領域。