光與聲音

很多人以為在完全無光的黑暗中，只要凝神細看還是可以模糊地看見週遭的事物。但是，我們看得到東西，其實是因為可見光進入我們眼睛的關係。

現在就以這個現象為出發點，來學習光的性質吧。另外，在本章中還可學到包括光的折射、反射等行為，眼睛看不見的光，以及與光同中有異的聲音性質。

1　我們如何看見物體？

我們身邊的物體，都會發出光，也會反射光。

我們之所以看得到物體，是因為從物體反射出來的光進入眼睛的關係。物體的光要是沒有進到眼睛裡，我們就一定看不到物體。

沒射進眼睛就看不到的光束
如果我們身在一間真正一塵不染的乾淨房間裡，就算在黑暗中有道光束從眼前經過，我們也看不見。因為這道光束只是從眼前經過，並沒有任何光跑進眼睛裡（圖1）。

在電影院等地方可以看得見光束，是因為空氣中懸浮著灰塵或香菸的煙霧等微粒，光線會先照到這些微粒上，再朝四面八方反射出去，而其中有一部分則會進到我們的眼睛裡。

會自己發光的東西包括：太陽、電燈、日光燈、螢火蟲等等。可以自己發光的源頭即稱為「光源」。太陽是自然界最重要的光源。人類在自然光轉弱的時候，會運用人工光源代替太陽。最早的時候是生火或點火把，再來是使用蠟燭、瓦斯燈，直到近代發明出電燈、螢光燈、LED（發光二極體）等，形成人工光源的發展史。

一般的東西都是因為反射太陽光才看得見
我們週遭看得見的東西，絕大多數都不是自己發出光線，而是反射別處射來的光線。人類的眼睛必須接收到物體反射的光，才得以「看見東西」（圖2）。

2　光是直進的
仔細觀察從雲縫間灑落下來的陽光時，很容易就能明白「光的直進（筆直前進）」性質。

光的行進路線可用光線來表示。

在出太陽的日子，人、樹木、建築物都會產生影子，就是因為光是直進的關係（圖3）。

不只在空氣中、在水中或玻璃裡，只要是在同樣的介質裡，光都是直線行進的。

因為光的直進，才有辦法掌握物體位置我們是利用光的直進性質，從進入眼睛的光線倒推光線的路徑，才會感覺到其路徑方向上有個物體。

進入眼睛的光通過名叫水晶體的透鏡折射後，將光線聚集在會感光的細胞群、也就是視網膜上。視網膜接收到的光會被轉換為電子訊號，沿視神經傳送到大腦（圖4）。

懷舊的針孔照相機
　　你知道針孔照相機嗎？

　　針孔照相機就是利用「光的直進」所製成的。在暗箱的一端開一個針孔（pinhole）之後，從A射進來的光當中，通過針孔的光會落在A’上，從B射進來的光當中，通過針孔的會落在B’上，其他光線依此類推，螢幕上就會呈現一個上下左右顛倒的影像。

　　只要以凸透鏡代替針孔、用底片代替螢幕的話，就變成一般的照相機了。