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詩文 透鏡成象
釋義

透鏡成象

中通曰:紅者曰火晶,可取火;白者曰水晶,可取水,亦可取火。宋劉跂《暇日記》:杜知叔言故案牘暗者,取水晶承日照之即見。

清·方以智《物理小識(shí)》卷七


鏡有光,則有光線。唯圓形者,可于取景借光見之。蓋聚眾光于一處,光復(fù)極濃,故能見象于空中也。然此雖可見,實(shí)不足以為鏡光線。蓋真鏡光線有二:一出弧背,則有背交,從交侈行,名弧背光線;一出弧面,從面約行,則有面交,名弧面光線。凡約行皆有交,穿交皆變侈行,愈行愈闊,凸鏡兩弧相背,故有此兩種光線,乃生三限,因其順透得光,名順三限。此三限者,一因光在極遠(yuǎn),視徑甚小,函于弧面光線界內(nèi),背距甚長(zhǎng),為面交所隔,故隔射倒入于鏡。透鏡而出,為背線所函,不得不約行。約極則成象此處,以目視光,則見恰塞鏡面,以版承光,則見成為倒象,而面距有定度,為第一限。一因光在極近,恰當(dāng)面交,交止一點(diǎn),光體則大,交不能函,且背距甚短,無交可隔,故光體上下自出兩線,直射順入于鏡,透鏡而出,為背線所函,不得不約行,則有背交,穿交乃倒,變?yōu)槌扌?,侈則漸大,遂亦成象此處任遠(yuǎn)。以目視光,皆見恰塞鏡面;以版承光,皆見成為倒象,而背距則有定度,為第二限。一因光在遠(yuǎn)近之間,光體既大,丁之交線不能函光,光不當(dāng)交,子之視鏡不能塞滿,于是面交、背交此兩交分權(quán),面距背距斯兩距恰等,此處以目視光,亦能恰塞鏡面,以版承光亦能見為倒象,而兩距必皆有定度,為第三限。第一限因收光成象,名順收限;第二限因展光成象,名順展限;第三限因光象相等,此伸彼縮,迭相消長(zhǎng),名順均限。

清·鄭復(fù)光《鏡鏡詅癡》卷二《圓理》


【評(píng)】鄭復(fù)光在清代乾嘉時(shí)期閉關(guān)自守的條件下,通過獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)研究,得到了有關(guān)透鏡的某些基本性質(zhì),這是十分難能可貴的。其中順收限即是現(xiàn)在所說的透鏡的焦距。依靠它,使鄭復(fù)光成為能夠較為正確解釋透鏡及透鏡組幾何光學(xué)現(xiàn)象的第一個(gè)中國人。
目切凸,視近在順收限內(nèi),則物必大;視遠(yuǎn)出限,即昏不可視。雖凸淺可視,物必反小。若目離凸,則昏而漸大;若目離適到限,則大塞滿;若目離出限,則物倒小而更清。皆鏡光諸線為之也?!鼓艽笪锊⒛苄∥铮怨饩€廣行交角之故。故物近目,在鏡光交內(nèi),置凸切物,漸離則漸大而顯,至凸切目而止,名曰“切顯限”。凸距物合切顯限不動(dòng),引目離鏡漸遠(yuǎn)更大。至極大未昏則止,名曰“離顯限”。約目距鏡亦不出鏡光交,凸距物恰合順收限之半,則物雖大,引目再遠(yuǎn),遂不復(fù)大。鏡之能力未充其量也,此交線廣行漸侈之故也。如反之置物遠(yuǎn)在限距界外,目切凸則昏而小,目遠(yuǎn)凸則昏而大,漸遠(yuǎn)至順收限,則昏極大極,殆不可見。再遠(yuǎn)則見倒象復(fù)小,愈遠(yuǎn)愈小而復(fù)清矣。此交線廣行,過交漸約之故也。其極清亦有定處,第凸淺則初倒即清,尚大于本形,其距交不足一限。凸深則倒未遽清,已小于本形,其距交不止一限。此則因凸生差不可為限也。

清·鄭復(fù)光《鏡鏡詅癡》卷二《圓凸》


【評(píng)】以上是關(guān)于用凸透鏡視物的幾種位置。其中“切顯限”是物與鏡的關(guān)系;“離顯限”是目與鏡的關(guān)系。這些關(guān)系均是鄭復(fù)光依實(shí)驗(yàn)而得到的。
聚光之遠(yuǎn)近,視圓凸深淺。淺凸則聚光遠(yuǎn),深凸則聚光近。同此圓凸,又視物光為遠(yuǎn)近,物遠(yuǎn)則聚光近,物近則聚光遠(yuǎn)。物之遠(yuǎn)者,莫如日。凸鏡向日取得火,則聚光最近限也。凡言“收光限”皆準(zhǔn)此,以之取遠(yuǎn)物影,亦僅至此而止。物若近,則影加遠(yuǎn)?!补馄叫腥腌R,凸鏡透光則聚,回光則散;凹鏡透光則散,回光則聚,皆以交點(diǎn)為限。

清·鄒伯奇《格術(shù)補(bǔ)》


【評(píng)】鄒伯奇(1819—1869)稍晚于鄭復(fù)光,也對(duì)光學(xué)做了較為深入的研究。其中所謂的“收光限”即鄭復(fù)光所說的“順收限”,可見鄒在一定程度上受到了鄭的影響。
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更新時(shí)間:2026/5/14 23:03:42