20.你见过朝下的头吗

今天的故事就从伊万·伊凡诺维奇开始。他走进了一个房间，但是这个房间很令人感到恐惧，整个房间由于护窗板关着而一片漆黑。但是有一处很特别，那就是房间的窗板上有一个挖的洞眼，白天的时候阳光透过窗户，就会变成彩虹般的颜色照射在对面的墙上，形成了一幅风景画，画里有茅草屋顶、树木以及挂在院子里的衣服。但是唯一有一点很不好，那就是这一切都是倒着的。

有这样一本书，书的名字是《伊万·伊凡诺维奇和伊万·尼基福罗维奇吵架的故事》，下面我们就来仔细探究一下这个奇妙的故事。如果你的家里面有间带朝阳窗户的房间，那么你做起实验来就很方便了。这个房间对于你来说就是一个很现成的物理仪器，用拉丁语说，这就是一个“暗室”。在护窗板上钻一个小孔，选一个阳光灿烂的时间段，把护窗板和房间里所有的门都关上，然后在小孔的对面，离它远一点的位置放一张床单，做好一个“屏幕”。做完这一步，你就可以在房间里欣赏美景了，外边的景色会通过这个小孔照在屏幕上。在这里，你可以看到房子、树木、动物、人等，但是和前面的一样，图像都是倒着的：房间的屋顶会朝下，人的头也会朝下（图49）。

图49

这个实验说明光是沿直线传播的，从物体上部照射来的光线和下部照射来的光线会在护窗板小孔处交叉，光线继续前行造成上部的光线成了下部的光线，而下部的光线又成了上部的光线。如果光是斜着走或者折着走，那就完全是另外的结果了。

另外，无论小孔的形状如何，都对屏幕成像没有影响。无论孔是圆的、三角的、四角的、五角的还是别的样子的，在屏幕上面显示的图像都是一样的。

在森林浓密的树下会观察到一些椭圆形的光圈，这是由于光线透过树叶之间的间隙而映射出来的太阳的图像，这些光圈类似圆形，因为太阳是圆的。而光圈斜着落在地上，导致被拉长，于是就成了椭圆形。如果你将纸片垂直对着阳光放置，你将会在纸片上得到完全圆的光斑。日食的时候太阳会变成一个明亮的镰刀形，树下的圆斑也会变成小镰刀形。

照相机照相的那个仪器就类似于暗房，在小孔处嵌入了一个机关，可以让成像更加明亮清晰。如果在暗室的后壁嵌入一块磨砂玻璃，就可以在它上面得到倒着的图像。摄影师照相需要用黑布盖住相机和自己，不让别的光线干扰眼睛，方便细看图像。

你也可以自己做一个类似的相机镜头。找一个比较长的封闭箱子，在它的一面箱壁上钻一个小孔，把小孔相对的箱壁取下来，放一张油纸。做完上面的步骤，把箱子放入黑房间，让它的孔对着护窗板上的孔，这样就可以看到外边的世界了，当然图像仍旧是倒立的。

有了暗箱以后，你可以看的位置就不再有局限性了。你可以把它带到你想要去的任何地方，只需要用块黑布盖住你的头和暗箱。只要没有别的光线干扰，你就可以看到图像。