光滲作用成就千古絕句

王恒

劉長卿是盛唐向中唐過渡時期的一位杰出詩人。他的代表作《逢雪宿芙蓉山主人》，描繪的是一幅風雪夜歸圖：“日暮蒼山遠，天寒白屋貧。柴門聞犬吠，風雪夜歸人。”“日暮蒼山遠”勾勒出傍晚時分山川的景象，它不僅美，而且很真實。為什么日暮的時候蒼山會顯得遠一些呢？原來，這里面還有一些科學道理。

黃昏時的太陽看起來比中午時大些，是因為我們看白色圖形比看同樣大小的黑色圖形要大些。這在物理學上叫光滲作用。黃昏時，四周天空是暗沉沉的，因而太陽相對顯得明亮，而在中午時，四周天空都很明亮，相對之下，太陽與背襯的亮度差沒有那樣懸殊，這就使得我們看起來太陽在黃昏時比中午時大些。

文藝復興時期，意大利學者達·芬奇在他的著作中曾對光滲現(xiàn)象做過描述：“隔著太陽窺看樹枝，常覺得它變細了甚至于辨別不出。按理，城堡上的炮眼和垛子是一樣寬的，然而我看起來前者特別寬一些。”

這樣的現(xiàn)象還有很多，比如在天氣晴朗的夜晚觀看新月時，可以隱約見到月牙里的黑影——俗稱“月魂”。人們常覺得月牙部分邊緣的半徑要比黑影半徑大些，丹麥天文學家第谷認為這兩個半徑的比例是6：5。高懸在空中的輸電線，在電線的縱橫交叉點上，不是顯得更粗而是更細，甚至像要折斷一樣。與此相反，如果電線后面有深色背景如瓦房頂，就看到電線和瓦楞的交叉點變得很粗，甚至現(xiàn)出鋸齒形。

此外，不同波長的光同時通過眼睛的晶狀體時，聚集點并不完全在視網(wǎng)膜的一個平面上，因此在視網(wǎng)膜上的影像的清晰度就有一定差別。長波長的暖色影像似乎焦距不準確，因此在視網(wǎng)膜上所形成的影像模糊不清，似乎具有一種擴散性；短波長的冷色影像就比較清晰，似乎具有某種收縮性。所以，我們平時在凝視紅色的時候，時間長了會產(chǎn)生眩暈現(xiàn)象，景物形象模糊不清似有擴張運動的感覺。

據(jù)說法蘭西國旗一開始是由面積完全相等的紅、白、藍三色制成的，但是旗幟升到空中后又感覺三色的面積并不相等，于是召集了有關色彩專家進行專門研究，最后把三色的比例調(diào)整到紅35%、白 33%、藍37%時，才感覺到面積相等。

色彩的膨脹、收縮不僅與波長有關，而且還與明亮程度有關。光亮的物體在視網(wǎng)膜上所成影像的輪廓外似乎有一圈光圈圍繞著，使物體在視網(wǎng)膜上的影像輪廓擴大了，看起來就覺得比實物大一些。如通電發(fā)亮的電燈鎢絲比通電前的鎢絲似乎要粗得多，這也是光滲現(xiàn)象造成的。

這樣的例子在日常生活中也會發(fā)現(xiàn)，在黑色紙上的白色圓點看上去要比白色紙上的黑色圓點大，因為相對亮度不同給肉眼造成了錯覺。歌德對類似的現(xiàn)象做過研究，他認為：“兩個圓點同樣面積大小，在白色背景上的黑圓點比黑色背景上的白圓點要小五分之一。”這也是亮色在視覺上膨脹性的表現(xiàn)。由于這種視覺錯覺，使得一些身體比較胖的人喜歡穿黑色或深色衣服，以達到視覺“減肥”的效果。很多人都發(fā)現(xiàn)，寬度相同的黑白條印花條紋布，感覺上白條子總比黑條子寬；同樣大小的黑白方格子布，白格子要比黑格子略大一些。這也是人眼錯覺造成的。超市中，小商品、小包裝若要使它顯眼一些，宜采用鮮艷的淺色。如果要它顯得高貴精致，宜采用沉著的深色或黑色。為了擴大建筑或交通工具的室內(nèi)空間感，色彩設計宜采用乳白、淺米黃、象牙白等淡雅明快的色調(diào)，可以從感官上增加室內(nèi)的寬敞度和明亮度。

點光源發(fā)出光的強度，隨著距離的增加會越來越弱。于是在一般情況下，很多人都會有這樣的感覺，光亮的物體顯得近些，灰暗或陰影中的物體顯得遠些。生活中，光源一般是從上往下照射的，所以表面較亮的部分容易被看成凸出來，表面較暗的部分容易被看成凹進去。由此，黃昏時太陽離地平線越來越近，它的明亮程度也越來越小，周圍的景物（蒼山）也越來越暗，人們感到它越來越遠了。同樣，日落時，太陽看起來比中午時大些，這是光滲作用而引起的視覺現(xiàn)象。太陽看起來變大了，太陽旁邊的景物在觀察者的眼中就相對變小了。

“日暮蒼山遠”正是這種感覺的真實寫照。

（源自《科普時報》）責編：馬京京