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第153章 来做实验吧二（第1页）

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别人都在为水里的筷子变形感到惊奇，倒是一旁站着的吕夷简说话了：“这种现象老夫似乎听人说起过，不管是什么东西，到了水面下看上去就会变得奇怪，好像是改变了形状位置一样，可是只要拿出水面，一切就又变回了原来的样子，尤其老夫还听说过，一些有经验的渔民，在用鱼叉捕鱼的时候，并不会瞄准眼睛看到的鱼的位置，反而要瞄准旁边的位置，这样才能叉到水面下的鱼，反之瞄准看到的位置，是无论如何都不可能叉到鱼的。”

张玉兴抚掌赞道：“不愧为大宋首相，吕相公果然是博学多识，您说的没错，就和我们现在看到水面下筷子变形一样，从水面上看鱼在水面下的位置也会发生这样的改变，在光学中把这种现象叫做光的折射。所谓光的折射，就是指光从一种透明介质中斜射入另一种透明介质中时，方向一般会发生变化，这就是光的折射。”

“当光线从空气中进入水面，就会发生光的折射，而我们的眼睛之所以能看到东西，其实就是我们的眼睛接收到了这些光线，于是在我们看来，水面下的筷子就会发生变形，但是拿出水面会发现筷子并没有变化，水面下的鱼的实际位置和我们看到的位置就会有一点点差异，有经验的渔民就可以通过观看角度来判断水面下鱼的实际位置，从而能用鱼叉捕到水面下的鱼。”

光的折射相对来说还是很容易理解，只要明白这个定义，大家都能听懂，问题是除了赵祯和吕夷简知道这些是张玉兴从后世带来的知识，其他人从来没有从书本上看到或是听到这些内容，仍然对张玉兴的所谓光学半信半疑，只是自己又拿不出更好的解释来说明眼前的现象。

赵祯明白这些知识是经过后世认真验证过的，并不想在这里跟大家纠结张玉兴说的真实性，于是大手一挥说道：“张卿，既然简单的实验做过了，下面就给朕来个复杂的实验看看，让朕见识一下光学知识还有什么神奇的地方，一定要是非常神奇的实验才能让朕满意哦。”

张玉兴哈哈一笑：“放心吧官家，下面的这个实验保证能让您满意，只是话先说到前面，下面这个实验就有些复杂了，再想让臣解释清楚，就需要跟着臣老老实实学习几个月的光学知识，才有可能真正理解清楚了。”

说着话张玉兴把那个细一些的小杯子放在粗的烧杯里面，开始向大的烧杯里面注水，同时用手按住中间的细烧杯，不让它因为大烧杯中的水而浮起来。

很快两个烧杯的玻璃壁之间就充满了水，张玉兴又让一个学生在旁边的桌子上点着了一要蜡烛，并把蜡烛在桌子上固定好，随后把手中的两个烧杯递给赵祯：“官家请看，小心按着不要让中间的小杯子浮起来，同时调整角度，透过这两个杯子观看那边的蜡烛，就能通过大杯中的小杯看到那个蜡烛，你会发现那个蜡烛就像是放在小杯中一样。这时保持小杯不浮起来的状态左右移动小杯，神奇的一幕就出现了，你会发现小杯中的蜡烛也会跟着小杯来回移动，更神奇的是，如果你倾斜中间的小杯，你看到小杯中的蜡烛也会跟着倾斜，这期间并没有人去动那支蜡烛。”

赵祯听的似懂非懂，干脆按照张玉兴说的方法直接上手观察，由于不是太明白张玉兴说的意思，有几次不小心没用手按好小杯子，被小杯子在水里浮了起来。一直调整了半天的角度，赵祯才终于透过这两个杯子看到了那支燃烧的蜡烛，果然就像是张玉兴描述的那样，那支蜡烛看上去不像是在旁边，以赵祯的角度来看，更像是那支蜡烛被放在大杯里面的小杯里在燃烧着。

这次赵祯弄明白了张玉兴的意思没有再犯错，小心的用手平移大烧杯里的小烧杯，并且保持小烧杯没有浮起来，同时睁大了眼睛观察，果然看到随着小烧杯的平移，原本就像是放在小杯中燃烧的蜡烛也跟着小烧杯一起平移起来，可是等赵祯移开视角，那支蜡烛还是固定在原来的位置没有移动过。

赵祯反复的来回平移大烧杯中的小烧杯，那支蜡烛虽然还是固定在原来的地方，可是他透过两个烧杯看到的画面，却让他相信那支燃烧的蜡烛一直在小烧杯中，随着小烧杯的平移而平移。赵祯也尝试把水中的小烧杯微微倾斜角度，更神奇的画面出现了，从他的视角看过去，一直放在小烧杯中的蜡烛也跟着小烧杯倾斜了角度。

赵祯观察了半天放下了两个烧杯，其他人也开始轮流像赵祯一样观察，一边看一边不停的感叹着神奇。

赵祯还想让张玉兴尝试解释下，张玉兴苦笑的说：“回禀官家，这个实在是太复杂了，臣就算是解释了怕是你们也听不懂。这个实验叫做‘双杯移物’，不仅可以是看燃烧的蜡烛是这样，利用同样的方法观看玩处的物体，例如山峰、大树、巨石等等都可以看到类似的效果，甚至能给人一种利用这两个玻璃杯就可以达到移山挪海的效果，可以说这个实验是非常的神奇了。”

“之所以臣现在用的是蜡烛就是因为燃烧的蜡烛会发光，便于观察。至于具体的原理嘛，两个杯子和杯子中间的水，可以看做是在人眼的前面，在小杯子前后放置的两个透镜。当小烧杯在大烧杯中间时，可以看做小烧杯前后放了两个凹透镜，因为凹透镜的原理，人眼看到的蜡烛就像是放在小杯子中一样。”

“当小杯子从大杯子中间开始像边缘平移时，小杯子前后的凹透镜开始变成凸透镜，就像我最开始给官家画的凸透镜的光路图一样，光线的会聚作用开始加强，杯前物体发出的光经过折射后仍然能够到达人眼，意谓着人眼仍然能看到杯前的物体，看到的位置偏离物体实际位置，具体来说就是感觉杯子前的那支蜡烛，一直在跟随着小杯子平移一样。”

“当小杯子在大杯子中倾斜时，它的各个截面偏离大杯子正中间的程度不同，看到的物体各个部分偏离实际位置的程度也不同，实际看上去就象是蜡烛在跟着小杯子倾斜一样。不知道官家能不能听懂。”

张玉兴一口气解释了半天，周围的大臣包括赵祯全都听得头晕眼花，纷纷表示自己完全没有听明白张玉兴说的究竟是什么意思，反倒是吕夷简思考了一下，直接说道：“张县男的解释虽然细致，可能也太过具体了些又不够通俗易懂，其中又有很多新名词，大家听不明白也是正常。如果老夫没有理解错误的话，简单来说，就是玻璃和水形成了两种镜片，让光线发生了折射，就象是人看水下面的鱼一样，人眼看到的蜡烛位置实际是偏离了蜡烛实际在的位置。小杯子的平移让偏离的位置越来越大，就会让人产生蜡烛始终在小杯子里的错觉。”

赵祯听了吕夷简的解说后不由得恍然大悟：“原来是这样，就像是看水面下的鱼一样，我们看到的蜡烛位置偏离了实际位置，这样一说朕多少能够明白一点了。”

张玉兴听了也不由对吕夷简刮目相看了，这个实验看起来简单，其实中间两种透镜来回变化，解释起来很复杂的，没看张玉兴解释了半天，赵祯和其他大臣就像是听天书一样，就差在两只眼睛里面画圈圈了。可是吕夷简却能在一瞬间抓住其中的关键点，通过联想以前知道的知识就能迅速解答出这个复杂的问题，应该说果然不愧是在历史上留下浓墨重彩的大宋首相吗？

“下官对吕相公真是佩服之至，确实就像吕相公说的差不多，只是下官就没有办法像吕相公说得这样简单清楚，下官实在是汗颜啊！”张玉兴的这个感叹绝对是发自肺腑。

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