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物理学里的焦点是怎么来的他已经完全想不起来了,反正他得把“焦点”这个词引入进来,不然后面光怎么折射聚焦的,就都没法儿讲了。
透镜能点火不算新鲜事,“焦点”这个词也算顾名思义,天子倒没太在意,就盼着他再往深处讲讲阴阳之道。
太子也若有所悟,问他:“先生的意思,只有恰好把水晶镜抬到这么高才是焦点,再高些低些都不是,所以纸不能烧着?”
崔燮笑了笑:“太子所言极是。此时量量镜片儿中心距着纸面有多长,咱们便称它是这枚水晶镜的焦距。臣试过家中的水晶镜,薄厚不同的,焦距也有所不同,可以请公公们取尺子来比量一下。”
高公公立刻放下笔墨,刘瑾反应过来,连忙对太子说:“奴婢替崔大人取来吧?”
太子看了他一眼,有些犹豫,崔燮却直接转向天子,拱手请求:“臣还需要一枝蜡烛、两枝烛台、一张厚实的纸板,再请谢大人帮着臣摆弄这些东西,好叫陛下与太子当面观看水晶镜是如何透光的。”
水晶镜片自然不就透光了么,怎么还用烛光呢?
天子也和儿子一般有些好奇,吩咐当班的小内侍们去拿他要的东西。太子再催着他讲光线聚焦的原理时,崔燮便高深莫测地叫他等着试验,而后静静立在桌前,微阖着眼,回忆着蜡烛成像里面光的折射路线怎么画。
算了,能画到哪步就画到哪步吧。
反正太子知道的还不如他多呢,先糊弄过去再说。将来外国进口了光学的书,太子学会了,想起他说的都是错的来,他就死命夸夸太子大才,承认自己当初格物格得不准,不就成了?
崔燮的心态已然十分超脱。
等内侍们取来尺子和实验用具,他便先量出了不大精准的焦距,然后将两个烛台一个插上蜡烛,一个绑上放大镜,按着尺子的刻度正摆在焦距上。那副宽大的纸板则叫谢瑛帮忙扶着,远远竖在透镜另一侧,关上门窗做起了凸透镜成像实验。
最开始透过镜片映在纸板上的只是一片模糊而散乱的光影。可当崔燮将蜡烛往外移动一分,谢瑛也推着纸板向远处移动后,在某个位置上,纸面却跃出了一道清晰如镜的烛焰倒影。
太子“啊”地一声,伸手指着纸屏中央的烛光倒影,惊问道:“怎么会是倒着的!水晶片儿这们剔透,透过来的烛影不是该和这边的烛火一样的吗?”
天子也不禁移驾下来细看,高公公赶着上前服侍,一步不敢离开。
纸上映出的烛焰比真正的烛焰更大,清晰如镜中倒影。皇家最尊贵的这对父子看得又惊讶又觉有趣,都看向崔燮,问他这烛影怎么变成这样的。
实验成功了,剩下的就好糊弄了。崔燮淡定地笑了笑,对天子说:“这烛影出现,就和水晶镜这中凸外凹的形状有关系。凡是光从咱们刚说的焦距外照进去,在镜子对面都能聚成这么个影子,咱们慢慢往外推,记下左右长短,待会儿臣给陛下与太子殿下细讲——这长短其实都能推算出来呢。”
弘治天子蓦地想起了那天他在御前讲大豆如何育种时,那种玄之又玄,叫人怎么也听不懂的感觉。
天子心中微微提起些防备,叫他移便移、量便量,至于怎么算,就有心教给太子也就罢了。他如今国事操烦,不复当年在东宫时,能万事不问,一心只做卷子的时候了。
弘治帝暗暗感叹几声,便吩咐二人好生教导太子,又留下高太监代他看着这场教学,顺便安排给二位功臣赐宴的事,自己先回宫看奏章了。
太子尚没有这个经验,送父皇离开后仍然专心看着烛台,自己也试着往外推烛台、往里推纸板,看纸屏上一次又一次显出清晰的烛影……
他也并没太在意,每次烛影清晰后崔燮都会记下一串又长又乱的数字。
直到纸板上的烛影几乎看不见了,太子也心满意足,早忘了自己最初想拿什么题目折腾崔燮。
崔先生真是理学大师,格物要是都这么好玩儿,他也愿意格啊!
太子清了清喉咙,想叫人把这套东西送回东宫,再赏些东西给崔老师和谢助教。却不料崔燮吹熄了蜡烛,便叫人重新打开门窗,朝着他笑了笑:“殿下方才问臣这透镜中藏的天理,臣愿为殿下解说一二。”
哦……太子连忙扳直身子,敬重地说:“请先生讲解。”
崔先生便取了白纸,就着高太监刚才研出的墨汁,轻轻画了个标准的凸透镜镜片。
当初上学时看几何老师徒手画圆,他们这帮学生在底下都觉得特别厉害,现在轮到他自己画图教学了,才知道其实“无他,但手熟尔”。
画了这么多年的绣像,现在他不只能徒手画弧线,也能画直线。贯穿画面的主光轴,从透镜边缘、光心穿过的折线,条条都跟比着界尺画的一样光滑笔直。
他画了个1:10的比例尺,将焦距、二倍焦距点在光轴上,然后取了两个刚才量出来的数据,在图上按比例画了成像原理。
朱厚照看着那密密麻麻的线条和数字,不知为何,心里略生出了几分阴影。
然而崔先生和颜悦色,讲的都是十分简单的,他亲眼看过的现象——烛火只要摆在焦距之外就能在透镜另一边映出倒影,其位置离透镜越远,倒影的位置离透镜越近,影像也越小。
小太子频频点头,觉得自己已经完全明白了这其中的道理,但转头看着桌上透镜和蜡烛间的距离,忽然想起一事:“若这蜡烛摆在焦距内又当如何,为何不能成像呢?”
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