我需要一些我國古代在光學(xué)方面的成就,

【專家解說】：取火的方法和對(duì)火的認(rèn)識(shí) 我國古代取火的工具稱為“燧”,有金燧、木燧之分.金燧取火于日,木燧取火于木.根據(jù)我國古籍的記載,古時(shí)常用“夫燧”、“陽燧”（實(shí)際上是一種凹面鏡,因用金屬制成,所以統(tǒng)稱為“金燧”）來取火.《周禮·秋官司寇》中就有“司烜氏,掌以夫燧,取明火于日”的記載.《莊子》中寫道：“陽燧見日,則燃而為火.”王充的《論衡·亂龍篇》中明確指出：“今使道之家,鑄陽燧取飛火于日.”古時(shí)人們在行軍或打獵時(shí),總是隨身帶有取火器,《禮記》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的記載,表明晴天時(shí)用金燧取火,陰天時(shí)用木燧鉆木取火.陽燧取火是人類利用光學(xué)儀器會(huì)聚太陽能的一個(gè)先驅(qū). 講到取火,古代還用自制的古透鏡來取火的.公元前2世紀(jì),就有人用冰作透鏡,會(huì)聚太陽光取火.《問經(jīng)堂叢書》、《淮南萬畢術(shù)》中就有這樣的記載：“削冰令圓,舉以向日,以艾承其影,則火生.”我們常說,水火不相容,但制成冰透鏡來取火,真是一個(gè)奇妙的創(chuàng)造.用冰制成透鏡是無法長期保存的,于是便出現(xiàn)用琉璃或玻璃來制造透鏡. 對(duì)針孔成像和影的認(rèn)識(shí) 公元前4世紀(jì),墨家就做過針孔成像的實(shí)驗(yàn),并給予分析和解釋.《墨經(jīng)》中明確地寫道：“景到（倒）,在午有端,與景長,說在端.”這里的“午”即小孔所在處.這段文字表明小孔成的是倒像,其原因是在小孔處光線交叉的地方有一點(diǎn)（“端”）,成像的大小,與這交點(diǎn)的位置有關(guān).從這里也可以清楚地看到,古人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到光是直線行進(jìn)的,所以常用“射”來描述光線徑直向前. 北宋的沈括在《夢溪筆談》中也記述了光的直線傳播和小孔成像的實(shí)驗(yàn).他首先直接觀察鳶在空中飛動(dòng),地面上的影子也跟著移動(dòng),移動(dòng)的方向與鳶飛的方向一致.然后在紙窗上開一小孔,使窗外飛鳶的影子呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上,沈括用光的直進(jìn)的道理來解釋所觀察到的結(jié)果：“鳶東則影西,鳶西則影東.” 墨家利用光的直線傳播這一性質(zhì),討論了光源、物體、投影三者的關(guān)系.《墨經(jīng)》中寫道：“景不徙,說在改為.”“光至,景亡.若在,盡古息.”說明影是不動(dòng)的（“景不徙”）,如果影移,那是光源或物體發(fā)生移動(dòng),使原影不斷消逝,新影不斷生成的緣故（“說在改為”）.投影的地方,如果光一照,影子就會(huì)消失（“光至,景亡”）,如果影子存在（“若在”）,表明物體不動(dòng),只要物體不動(dòng),影子就始終存在于原處（“盡古息”）. 墨家對(duì)本影、半影也作了解釋.《墨經(jīng)》中有這樣的記載：“景二,說在重.”“景二,光夾.一,光一.光者,景也.”意思是一物有兩種投影（本影、半影）,說明它同時(shí)受到兩個(gè)光源重復(fù)照射的結(jié)果（“說在重”,“光夾”）.一種投影,說明它只受一個(gè)光源照射,并且強(qiáng)調(diào)了光源與投影的聯(lián)系（“光者,景也”）.與此相連,墨家還根據(jù)物和光源相對(duì)位置的變化,以及物與光源本身大小的不同來討論影的大小及其變化. 對(duì)面鏡的認(rèn)識(shí) 墨家對(duì)凹面鏡作了深入的觀察和研究,并在《墨經(jīng)》中作了明確、詳情的記載.“鑒低,景一小而易,一大而正,說在中之外、內(nèi).”“低”表示深、凹之意,“鑒低”就是指凹面鏡；“中”是指球心到焦點(diǎn)這一段.說明物體放在“中之外”,得到的像是比物體小而倒立的；放在“中之內(nèi)”,得到的像是比物體大而正立的.北宋沈括對(duì)凹面鏡的焦距作了測定.他用手指置于凹面鏡前,觀察成像情況,發(fā)現(xiàn)隨著手指與鏡面距離的遠(yuǎn)近變化,像也發(fā)生相應(yīng)的變化.在《夢溪筆談》中作了記載：“陽燧面洼,以一指迫而照之則正,漸遠(yuǎn)則無所見,過此遂倒.”說明手指靠近凹面鏡時(shí),像是正立的,漸漸遠(yuǎn)移至某一處（在焦點(diǎn)附近）,則“無所見”,表示沒有像（像成在無窮遠(yuǎn)處）；移過這段距離,像就倒立了.這一實(shí)驗(yàn),既表述了凹面鏡成像原理,同時(shí)也是測定凹面鏡焦距的一種粗略方法. 墨家對(duì)凸透鏡也進(jìn)行了研究.《墨經(jīng)》中寫道：“鑒團(tuán),景一.說在刑之大.”“鑒團(tuán)”即凸面鏡,也稱團(tuán)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(gè)平面鏡組合起來,取得了有趣的結(jié)果.如《莊子·天下篇》的有關(guān)注解《莊子補(bǔ)正》中對(duì)此作了記載：“鑒以鑒影,而鑒以有影,兩鑒相鑒,則重影無窮.”這樣的裝置,收到了“照花前后鏡,花花交相映”的效果.《間經(jīng)堂叢書》、《淮南萬畢術(shù)》中記有“取大鏡高懸,置水盆于其下,則見四鄰矣.”表明很早就有人制作了最早的開管式“潛望鏡”,能夠隔墻觀望戶外的景物. 對(duì)虹的認(rèn)識(shí) 虹是一種大氣光學(xué)現(xiàn)象,從公元6世紀(jì)開始,我國古代對(duì)虹就有了比較正確的認(rèn)識(shí).唐初的孔穎達(dá)（574—648）曾概括了虹的成因,他認(rèn)為“若云薄漏日,日照雨滴則虹生.”明確指出產(chǎn)生虹的3個(gè)條件,即云、日、“日照雨滴”.沈括對(duì)此也作過細(xì)致的研究,并作實(shí)地考察.在《夢溪筆談選注》中寫道：“是時(shí)新雨霽,見虹下帳前洞中.予與同職扣澗觀之,虹兩頭皆垂?jié)局?使人過澗,隔虹對(duì)立,相去數(shù)丈,中間如隔綃縠,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(duì)的,傍晚的虹見于東方,而對(duì)著太陽是看不見虹的. 對(duì)虹有了認(rèn)識(shí)之后,便可以人工造虹.8世紀(jì)中葉,唐代曾有過這樣的試驗(yàn)：“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.宋代的《毛詩名物解》中說過：“以水日,自側(cè)視之,則暈為虹霓.”強(qiáng)調(diào)必需從側(cè)面觀察,才能見到虹霓.