王偉民
(太和縣宮集鎮(zhèn)中心學(xué)校 安徽 阜陽 236652)
“深藍色的天空掛著一輪金黃的圓月,皓月周圍還稀疏地點綴著數(shù)顆亮度不同、顏色各異的星星,景色非常之美.試問:月亮和星星都是光源嗎?”
在講授光源定義之前(后),很多教師都會給出上面的這段景色優(yōu)美、帶有懸念性的引入(問題).是呀,月亮和星星都是光源嗎?實際上,要回答這個問題,關(guān)鍵應(yīng)該看光源是如何定義的.
光源,乃光學(xué)中的首個定義,盡管該定義不十分重要.
筆者發(fā)現(xiàn),對于光源定義,不同版本的教科書不盡相同.即使同一版本的教材,在不同時期,有時也存在一些差異,概括起來,有以下幾種:
(1)能自行發(fā)光的物體叫光源(滬科版初中教材,1998年版);
(2)自行發(fā)光的物體叫光源(滬科版初中教材,2000年版);
(3)發(fā)光的物體叫光源(《現(xiàn)代漢語詞典》,2005年版[1]);
(4)能發(fā)光的物體叫光源(人教版初中教材,2006年版).
說明:上面第(3)條雖非教科書中的定義,但由于其具有權(quán)威性,所以,筆者也把它并列在課本定義之中.
容易看出,這些定義內(nèi)涵的共同點是“發(fā)光的物體”,不同點僅僅是對發(fā)光條件的不同限制,“能”和“自行”兩條件的不同組合.
我們先撇開“自行”這一條件,那么光源定義就僅有2種形式了,即上面列舉中的(3)和(4).雖說只有“能”這一字之差,其含義卻截然不同——“發(fā)光的物體”指的是物體正在發(fā)光,而“能發(fā)光的物體”說的是物體具備了發(fā)光的本領(lǐng),該物體可以正在發(fā)光,也可以未發(fā)光.若從集合的角度比較這兩種定義外延的話,可以說,前者范圍較小,后者范圍較大,前者為后者的真子集.
我們知道,能發(fā)光的物體可以不發(fā)光,未發(fā)光的物體不一定不能發(fā)光.以蠟燭為例,它是“能發(fā)光的物體”,但是,未被點燃時,它是不會發(fā)光的,即使未發(fā)光,我們也不能說蠟燭不具備“能發(fā)光”的性質(zhì).可燃物“能發(fā)光”這一內(nèi)在屬性與“點燃”這一外在條件是沒有任何關(guān)系的.如果將“能發(fā)光”作為光源定義的內(nèi)涵,那么,蠟燭不論點燃與否,它都是光源,這與人們對光源的實際劃分顯然是不相符的.不僅如此,若這樣定義光源的話,其他很多凡具備“能發(fā)光”的本領(lǐng),但還未發(fā)光的物體就統(tǒng)統(tǒng)成了光源,如干木材是光源,蜂窩煤是光源,柴油、汽油是光源,因為它們都具備“能發(fā)光”的性質(zhì),甚至連路旁的石塊也成了光源,因為石塊在相互撞擊時會產(chǎn)生火花,石塊被扔出大氣層之外,再高速返回大氣層時,會因與空氣摩擦燃燒而成為明亮的流星.石塊是光源,這不成了天大的笑話.
由此可見,光源定義內(nèi)涵中,發(fā)光條件“能”是必須刪去的.
我們再來分析“自行”條件對光源定義的影響.
將發(fā)光條件“能”刪去之后,在上面列舉的4種形式中,光源定義僅剩下了(2)和(3),兩者相比,不難發(fā)現(xiàn),(2)比(3)多了一個發(fā)光條件“自行”的限制,這樣,(2)的定義外延就比(3)小了許多,在所有的發(fā)光物體中,只有“自行”發(fā)光的才算光源.其他靠別的因素而“他行”發(fā)光者統(tǒng)統(tǒng)被拒之光源大門之外,算不得光源.
筆者以為,“自行”發(fā)光條件的限制同樣是不合適的.
首先,“自行”和“他行”的界限很難界定.
教科書和相關(guān)的教師用書均未對“自行”作任何解釋,那么,怎樣的發(fā)光才算是“自行”發(fā)光呢?我想,這一點也只能靠讀者(含任課教師)去揣摩了.也許,不同的人會揣摩出不同的標準來.以筆者之愚見,所謂的“自行”發(fā)光,應(yīng)該是不需要任何外在的條件,單靠自身的力量而獨自發(fā)光吧.太陽是光源毋庸置疑,因為太陽的確是“自行”發(fā)光,月亮不是光源也說得過去,因為月亮是靠反射太陽光“借”光來發(fā)光的.那么,正在發(fā)光的白熾燈泡算不算光源呢?要知道,燈泡只有在通電條件下才能發(fā)光呀,你說這種發(fā)光是“自行”還是“他行”?再有,漆黑的夜晚,電視光屏被手電筒等強光照射,當手電筒關(guān)閉之后屏幕還能“亮”一段時間,這時的屏幕發(fā)光是“自行”還是“他行”呢?我想,誰也說不清楚,因為課本未給出“自行”發(fā)光的標準,實際上,也很難確定出“自行”發(fā)光與“他行”發(fā)光的明確界限.
其次,我們沒有必要對光源的發(fā)光條件作任何限制.
我們知道,物理中的定義只是為了說明問題的方便而人為規(guī)定的.當然,光源定義是人們?yōu)榱搜芯抗鈱W(xué)問題的方便而進行的人為劃分.如果沒有該定義,當人們用到發(fā)光物體時,說法就比較麻煩一些,比如,點光源只能說成是發(fā)光的亮點了.既然是為了研究光學(xué)問題的方便,我們就沒有必要對發(fā)光體的發(fā)光原理作斤斤計較的區(qū)別.以月亮為例,它的確不是“自行”發(fā)光,但是,把它作為光源,應(yīng)該不會對光學(xué)研究和分析帶來任何的不便,與“自行”發(fā)光的天然光源太陽所發(fā)出的光相比,月亮光除了亮度較弱之外,找不到它與太陽光的任何相異之處,用月光同樣可以進行各種光學(xué)實驗和研究,如小孔成像實驗、光譜分析、光的直線傳播等等.我們有什么理由將月亮排斥于光源的范圍之外呢?
看起來,“自行”這一發(fā)光條件也是必須刪去的.
最后需要說明的是,“自行”條件的限制,出現(xiàn)于10年前的教科書,現(xiàn)在的課本多將此條件刪去了.然而,令人不可思議的是,我們的絕大多數(shù)任課教師,在課堂教學(xué)中講授光源定義時,又都“自覺”地將“自行”條件給加了上去(大約是“慣性”的緣故吧),其目的僅僅是認為這樣能調(diào)節(jié)課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣(誠然,講述光源定義時,向?qū)W生“補充”說明“光源定義中的發(fā)光,指的是自行發(fā)光”,并給出一些發(fā)光體,讓學(xué)生判斷是否是光源,的確可以調(diào)節(jié)課堂氣氛.學(xué)生也許會因某個發(fā)光體是否是光源,爭論得面紅耳赤).在這些教師看來,光源定義中的“自行”二字,就好比“+3”前面的正號一樣,即使不寫,它也存在.殊不知,這樣做,深究起來,只會給光學(xué)的研究帶來更多的麻煩.試問,晴朗的夜晚,繁星滿天時,我們還要一個個地去確認哪顆是光源,哪顆不是光源嗎?又能區(qū)分得清嗎( 因為恒星是“自行”發(fā)光,太陽系中的行星大多像月亮一樣,靠反射太陽光而發(fā)光,還有少數(shù)巨行星在反射太陽光的同時,也在“自行”發(fā)光)?
假如,自然界中的發(fā)光物體只有兩類,一類像太陽、燭焰等僅靠自己的力量而“自行”發(fā)光;另一類如月亮、電影屏幕等憑借反射其他物體的光線而“他行”發(fā)光,兩者之間的發(fā)光原理有明確的“界線”,那么,將“自行發(fā)光的物體”作為光源定義的內(nèi)涵,并將月亮排斥于光源范疇之外,倒也無可厚非.然而,自然界中偏偏還有一類發(fā)光的物體,諸如前面所提的被強光照射后的電視屏幕、太陽系中的巨行星等,如果用“自行”和“他行”的標準區(qū)分的話,根本無法分得清楚,那真的是剪不斷,理還亂.將發(fā)光條件“自行”給刪去,應(yīng)該說是一種無奈之舉.
由此看來,上面列舉光源的4種定義形式中,“發(fā)光的物體叫光源”是最合適不過的了.
參考文獻
1 中國社會科學(xué)院語言研究所詞典編輯室.現(xiàn)代漢語詞典(第五版).北京:商務(wù)印書館,2005.510