影子的用途

一个旅游者，先到了希腊。那维妙维肖的各种神态的塑像，深深地吸引了他，不由得买了一尊维纳斯的塑像。浓厚的游兴又驱使他到了埃及。奇怪！埃及几乎看不到塑像，尽是浮雕。他很纳闷，难道埃及人不懂得塑像艺术！使他吃惊而又不解的是，在阳光下，维纳斯塑像原有的那种艺术魅力消逝了，变得很难看：眼窝发黑，面容憔悴。再看看埃及浮雕，线条清晰，黑白分明，处处传神。后来，有人告诉他，这是影子的缘故。希腊离赤道较远，阳光斜射，影子又轻又淡，恰好适合立体塑像。埃及靠近赤道，阳光直射，立体塑像每一个凸出的地方，都会留下或长或短的黑影，特别是鼻子拖着的黑“尾巴”，长得盖住了嘴巴，使塑像失去了原有的艺术魅力。而浮雕在阳光的直射下，每一个凸的地方，被影子衬托出来，显得很优美。影子可以使一件艺术品富有魅力，也可以使它变得十分难看。其实，在很多场合下，影子既给人们找麻烦，又给人们带来好处；既叫人讨嫌，又叫人喜欢。它要是跟你捣蛋，你非得小心谨慎地对待它不可。否则，它会搅得你头昏脑胀，甚至后果不堪设想。你摸住了它的脾气，它就服服贴贴地为你效力，做出许多好事来。你坐在桌子前看书、写字，如果光线不是从左前方射来，而是从右边或后面照过来，影子正好落在纸上，形成强烈的黑白反差，时间一长，眼睛就容易疲倦。因此，写字台的摆放最好是与窗户平行。学校里课桌的摆向，应该是当学生面对黑板时，光线从左边射进来。台灯的摆放位置最好是在左前方。外科医生在给病人动手术时，如果用普通灯光照明，影子就会使医生看不清刀口，稍一疏忽，就会造成事故。因此，人们在手术室里装上无影灯。灯罩里环形排列着十来个灯球，每个灯球里装一个镜面灯泡，灯泡下半部的内壁镀了一层具有反光作用的铝。开灯以后，铝反光镜把光反射到灯球上，灯光从各个不同位置向同一点照射，就把影子赶走了。影子虽然给人们带来了许多麻烦，但是，也给人们许多妙不可言的好处。暑气蒸人的三伏天，你走到绿荫如盖的树底下，就觉得格外凉爽。人们还自觉地造成一些影子来为自己服务。热天，农民不能光躲在树荫下乘凉，外出的人不能不在太阳下行走，为了免除太阳的灼烤，人们就带上斗笠，撑上阳伞，造成一个阴影。这是最常见的也是最简单的对影子的利用。人类在没有发明钟表和日历以前，曾经用影子来计算时间，区分季节。在北京天文馆的后面，有一个铜制的圭表，圭是平卧的尺，表是直立的竿，根据影子的长短可以知道到了什么季节。日影最长的那一天是冬至，最短的那一天是夏至。在北京的故宫里面，有一个古代的日晷，它是利用影子的方向来计时的。这种圭表和日晷，我国在二千七百年以前就开始使用了。印度的日晷更奇特，它是由一个倾斜的三角形石梯和一堵弧形的凹顶墙组成的。石梯高耸入云，有十来层楼那么高，它的影子投在弧形墙上，随着太阳的移动，不断地指出时间来。随着科学技术的发展，影子的作用越来越大，应用范围越来越广。从日常生活到工业生产和交通运输，从科学研究到医疗和军事技术，许多方面都有影子在帮人们的忙。有些工厂的大门，平时总是关着的，可是，当你走近时，它就自动闪开了；你一走过去，它又自己关闭了。有的机床实行光电控制，自动化程度很高。原因很简单，就是装了一个光电管。光电管的原理光电效应，让光和电发生关系，把光波变成电波。不过，这种光不是可见光而是像红外线、紫外线和X光线等看不见的光线。光线照到光电管的阴极上，从阴极板放出的电子被吸收，因而形成光电流。人的影子遮住了光，流就立即停止，也就起到了控制作用。利用影子，不光可以实行自动化生产，还可以做到安全生产，减少事故比如在高速运转的机器旁发射一束红外光，投在光电管上，当操作工人伸到危险部位时，就不必担心轧断手，因为当手一伸进危险区时，“影子”好遮住红外光，光电流立即断路，机器就像有知觉一样，立即停车了。人们利用X光造成的“影子”，可以找到金属材料中的裂纹，消除隐患防止断裂事故所造成的经济损失。1943年1月，美国一艘刚完成试航任务留在船坞内的油船，由于造船材料内部的裂纹作怪，在一声巨响之后，断为两截，沉没在海水中。现在，人们懂得利用X光造成的影子，找到金属料内部的缺陷，断裂事故就大大地减少了。首先把影子用到军事上的是德国人。在第一次世界大战时，德国人制一种影子地雷。用不着碰它，只要人、马匹或者车辆从它旁边经过，影子到地雷上，就会立即引起爆炸。英国人费了很大的代价，才揭开了这种地的秘密，于是采用新的扫雷方法，把影子地雷制服了。可是过了不久，德人又用一种新地雷让英国人吃了亏，当英国人用雷棒去照X光像时，射线接触地雷，就猛烈地爆炸了。原来，这种地雷里面装上了一个光电管，一到X光，马上产生电流，引起爆炸。坐汽车行过夜路的人不少，可是很少有人想到过，影子对行车安全起了重要作用。你看，车灯为什么要装在保险杠附近那么低的位置上，而不装在驾驶室顶上呢？车灯位置高一点，路面照得不是更清楚吗！原来，低位置的车灯，可以让路面上的障碍物投下长长的影子，驾驶员从影子的长短上进行判断，应该采取什么措施。如果车灯装在驾驶室顶上，路面虽然照得明亮些，但障碍物的影子变短了，沟沟坎坎就看不清楚了。红外遥感在铁路、航空事业上的应用，也离不开影子的作用。自从照相机出现以后，影子为人们留下了一张张形态逼真的照片。激光诞生以后，影子更加大显神通，为人们留下了一张张奇妙的全息照片。当人们看一张全息照片的时候，不但能看到物体的正面、侧面和背面，甚至还能看到物体的内部呢；更奇妙的是，如果你不小心把一张全息照片撕成了许多碎片，那也不要紧，你只要保留一块碎片，就可以从上面看到原来物体的整个图象。“同走同行同向前，相随相伴紧相连；面对太阳随身后，背朝月亮站身前；一旦走进黑暗处，千呼万唤不露面。”这个迷语十分形象地说出了影子和光的关系。影子离不开光，有光就有影子。光的用途无限，影子也将得到更多的奇妙用途利用影子实现自动化生产随着科学技术的发展，影子的作用越来越大，应用范围越来越广。从日常生活到工业生产和交通运输，从科学研究到医疗和军事技术，许多方面都有影子在帮人们的忙。有些工厂的大门，平时总是关着的，可是，当你走近时，它就自动闪开了；你一走过去，它又自己关闭了。有的机床实行光电控制，自动化程度很高。原因很简单，就是装了一个光电管。光电管的原理光电效应，让光和电发生关系，把光波变成电波。不过，这种光不是可见光而是像红外线、紫外线和X光线等看不见的光线。光线照到光电管的阴极上，从阴极板放出的电子被吸收，因而形成光电流。人的影子遮住了光，也就起到了控制作用。利用影子，不仅可以实行自动化生产，还可以做到安全生产，减少事故。比如在高速运转的机器旁发射一束红外光，投在光电管上，当操作工人伸到危险部位时，就不必担心轧断手。因为当手一伸进危险区时，“影子”会遮住红外光，光电流立即断路，机器就像有知觉一样，立即停止运转。人们利用X光造成的“影子”，可以找到金属材料中的裂纹，消除隐患，防止断裂事故所造成的经济损失。1943年1月，美国一艘刚完成试航任务留在船坞内的油船，由于造船材料内部的裂纹作怪，在一声巨响之后，断为两截，沉没在海水中。现在，人们懂得利用X光造成的影子，找到金属材料内部的缺陷，断裂事故就大大地减少了。事实上，影子对动物也很重要，它们也会像人类一样利用影子。看影子逃命机警的鱼儿跟影子有一段有趣的故事，这要从瑞士著名的动物心理学家海基尔说起。海基尔花了长达25年的时间，对自然界和动物园里的多种动物的行为进行观察、研究，他发现动物非常注重自己的影子。他仔细观察水中鱼群的生活状态时，发现一群群小鱼儿在一般情况下，总是悠然自得地慢慢游着，安然地吞食着水中的微生物或小虫。但是，一旦有大鱼出现，它们便会不顾一切地快速游走。而当大鱼游向远方，或沉入水底静止不动，小鱼儿们便又悠哉悠哉地游回原来的水域。为什么小鱼儿对大鱼的到来这么警觉，它们到底是怎么发现大鱼的行踪呢？当时，他并未找到答案，后来，一个偶然发生的现象才使他开窍。一天，阳光明媚，海基尔坐在湖边，一边注视着水中的鱼儿，一边思索着，突然，一阵风把他头上的草帽吹走了。他发现，就在草帽的影子从水面上移向左边地上的时候，鱼儿们突然四处逃窜。于是，他恍然大悟：鱼儿是看到了影子才逃跑的。后来，他又经过多次试验，终于得出了这样的结论：鱼儿们熟悉自己的身影，只要有不同于自己身影的影子在水中出现，它们便视为不祥之兆，赶快逃命，以此达到保护自身的目的。有趣的是，海基尔发现具有这种能力的不只是鱼儿，许多其他动物也有这样特殊的识别能力和意识。秃鹳憩息时总喜欢背朝阳光站着；公园里的斑马会全神贯注地注视着马厩墙壁上自己的影子等等。影子助捕食对于很多动物来说，影子还有虚张声势的作用，这在它们捕食的过程中非常有用。美洲鹳是一种以草原上的小动物为食的飞禽。它每次捕捉小动物之前，总是先在草丛中扑腾一番，然后张大翅膀，在阳光的照射下，在天上张牙舞爪地飞一下，投下一个大大的影子。那些小动物们看到这影子，本能地四处逃窜。可不曾想，不逃还安全，一逃却正中捕猎者的下怀。美洲鹳立即从空中俯冲而下，猎物自是反应不及，悲惨地成了它的口中食。影子来引路更令人惊叹不已的是蜜獾和导蜜鸟这两种小动物。影子是它们合作的一个必不可少的路标。蜜獾喜欢吃野蜂蜜，但它只能在地上行走，找不到挂在树枝上的蜂巢；导蜜鸟爱吃蜂蜡，在空中飞，能找到蜂巢，却力不从心，因为它弱小的身躯无力摧毁坚硬的蜂巢。谁知它们俩却成了最佳拍档，每当饥肠辘辘时，导蜜鸟就自觉地担任起侦察兵的职责，在树林中飞来飞去寻找野蜂巢，一旦发现立即用特殊的叫声在空中呼唤；而蜜獾一听到搭档的信号，马上快速出发，紧跟着导蜜鸟飞翔时投落在地上的影子，一起奔向目标。这时，导蜜鸟的影子就是最好的路标。当它们到达目标所在的大树下，蜜獾就大显身手了。它那敏捷的爬树本领和锋利的牙齿，不费吹灰之力就把蜂巢弄掉在地上。然后，它们就各取所需，美美地饱餐一顿。