美高梅游戏官网娱乐:诗词中的物理现象和大要知识运用

作者: 美高梅游戏官网娱乐  发布:2019-10-25

关于物理知识,我国古代的很多诗词中都有所涉及,今天我们为大家总结一下关于诗词中的物理现象和物理知识,从另一个侧面也有助于我们学科的交叉学习,用物理知识来解释诗词

去年今日此门中,人面桃花相映红。

人面不知何处去,桃花依旧笑春风。

这首诗是一首颇具浪漫、传奇色彩的七言绝句,诗名为《题都城南庄》,是唐朝诗人崔护所作。

关于这首诗的故事,《本事诗》和《唐诗纪事》对此都有所记载。《本事诗》中记载云:博陵崔护,姿质甚美,而孤洁寡和。举进士不第,清明日,独游都城南,得居人庄,一亩之宫,而花木丛萃,寂若无人。扣门久之,有女子自门隙窥之,问曰:“谁耶?”以姓字对,曰:“寻春独行,酒渴求饮。”女子以杯水至,开门,设床命坐。独倚小桃斜柯伫立,而意属殊厚,妖姿媚态,绰有余妍。崔以言挑之,不对,目注者久之。崔辞去,送至门,如不胜情而入;崔亦眷盼而归。嗣后绝不复至。及来岁清明日,忽思之,情不可抑,径往寻之。门墙如故,而以锁扃之,因题诗于左扉。

诗人抓住了“寻春遇艳”整个过程中最动人的一幕,少女的面颊被桃花映得粉红,格外动人。“人面桃花相映红”,写出了艳若桃花的“人面”,衬出了少女光彩照人的面容,也表现出双方脉脉含情的场景。“人面桃花相映红”的传神描写,也使人感到“人面不知何处去”,美好事物已经失去了的怅惘,生出许多感慨。

在“人面桃花相映红”这句诗中,桃花“夭夭其艳,灼灼其华”的原因,用物理光学知识来解释,是因为桃花反射了红光。太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的,在有光线照射的情况下,眼睛能看到的任何物体都是这物体的反射光进入视觉所形成的。我们看到在同一种光线条件下,同一样景物具有各种不同的颜色,是因为物体的表面对色光具有不同的吸收光与反射光的能力。反射光不同,眼睛就会看到不同的色彩。物体只反射红色波长的光,而吸收了其他波长的光,那么这物体就是红色的。依此类推,各种物体的色彩现象就是这样显现出来的。桃花的表面将红光反射出来,送到我们的眼帘,我们便感觉到桃花是红的,桃花本身是不会发出红光的。

万紫千红总是春

胜日寻芳泗水滨,无边光景一时新。

等闲识得东风面,万紫千红总是春。

这首《春日》诗,是南宋哲学家、思想家、教育家朱熹在游春踏青时所作。诗中,“胜日”是指天气晴朗的好日子;“泗水”是山东省的一条河,是当年孔子教授弟子的地方;“等闲”是寻常、随便的意思。春回大地,万象更新,和煦的东风催来百花盛开;粉红、淡白、明黄、碧绿、雪青、绛紫,绚丽多彩,争奇斗艳,给春天又带来了勃勃生机,诗人游春赏春的兴奋心情尽在诗中,胜于言表。有学者分析说,朱熹写的这首游春诗,实际上是一首说理诗,因为宋室南渡,山东泗水已在金人掌握之中,朱熹未曾北上,如何能在此游春。这里的“泗水”乃暗指孔门,“寻芳”即指求“圣人之道”,他是一位理学家,希望其道能行之久远。

我们读诗时,体会到的是诗中的艺术感染力,特别是“万紫千红总是春”这一句,把春天写活了,不愧为赞美春天的绝妙佳句。

“万紫千红”亦作“千红万紫”“万红千紫”,古诗文中用它来形容百花烂漫的句子有很多。如:宋朝辛弃疾《水龙吟》词:“人间得意,千红万紫,转头春尽。”《英烈传》二回:“春初花放,万红千紫斗芳菲。”

在前面,初步介绍了唐朝诗人崔护的诗句“人面桃花相映红”中有关“桃花为什么这样红”的光学知识。花儿颜色的形成,有物理、化学、生物等方方面面的因素。这里,从物理的角度谈一谈花儿为什么有各种颜色。

花和叶的细胞液里含有由葡萄糖变成的花青素。万紫千红,绚丽多彩,都是花青素在不同的酸碱反应中所显示出来的。太阳光经过三棱镜或水滴的折射,会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。酸性的花青素会吸收除红色外的其它色光,而把红色的光波反射出来,传到我们的眼睛,我们看到的便是鲜艳的红花;中性的花青素反射紫色的光波,碱性的花青素反射蓝色的光波;碱性较强,则成为蓝黑色;白花不含色素,但细胞组织会将各种光波全部反射出来,我们看到的便是白花。

不同的光具有不同的波长,红光波长长,紫光波长短。光的波长越长,增热效应也越大。花的组织,尤其是花瓣,一般都比较柔嫩,红光和黄光的增热效应比较大,花瓣正好能把阳光中的红光和黄光反射出去,不容易被灼伤,起了自我保护作用,所以在花儿中,红花和黄花比较多。蓝花一般都生长在树林下、草丛间,反射短光波,吸收微弱的含增热效应大的长光波,这对它的生长是有利的。而黑色的花能将各种光波全部吸收,容易受到热量伤害,经过长期的自然淘汰,黑色花的品种便少之又少了,因此就显得特别珍贵。

日出江花红胜火

江南好,风景旧曾谙。日出江花红胜火,春来江水绿如蓝。能不忆江南。

唐代大诗人白居易,字乐天,号香山居士,于长庆二年,出任杭州刺史。开成三年67岁时,写下了三首《忆江南》词。上面这首是其中之一。这个词牌原名《望江南》《梦江南》等,白居易题为《忆江南》,突出一个“忆”字,抒发了他对江南的怀恋之情。

词中的“江花”指江边的花,不是指江中的浪花;“蓝”是指一种叶子青绿,可制染料的蓝草。《说文》中记载:“蓝,染青草也。”

蓝色,古人叫青。青草的“青”,青天的“青”,就是蓝色的意思。如“青出于蓝而胜于蓝”这个成语中的“蓝”就是染料,它的意思是说,青色从染料中出来,而它的颜色却胜过染料本色,不是说青色胜过蓝色。词中的“绿如蓝”,也不是说绿色如同蓝色一样。

这首词色调鲜丽,感情真挚,诗人借助比喻,渲染了江南春天多彩的景色。看!红日升起,在阳光的映照下,江边明艳的鲜花比火还要红;春江水清波碧,水色绿得好象染料一样。湖光山色如此绚丽,怎能叫人不怀念江南?

“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝。”这是一句经典名句,形象生动,意境优美,它不仅描写了大自然中的美丽风光,还包含着许多科学道理。

物理知识告诉我们,太阳光是电磁波,波长在380纳米--780纳米之间的电磁波又叫可见光,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成。清晨日出的时候,日光是斜射到地面上的,穿过的大气层比较厚,大气层中弥漫着许多细小的微粒,不同颜色的光穿过空气的时候,散射的情况不同。在可见光中,波长比较短的光,如蓝光、紫光大多被空气微粒散射掉;波长最长的是红光,不容易被散射。因此,红光比其他色光透射得更远,我们在早晨看到的太阳是红彤彤的。当旭日从地平线上冉冉升起,红艳艳的阳光洒满了江岸,辉映着岸边的景物,便呈现出一幅“江花红胜火”的景色。

正因为红光的波长最长,橙色和黄色光的波长次之,射到水面上时,它们不受水的阻碍,容易透过江水。而蓝色和绿色光的波长比较短,在水中只能透入很浅的地方,遇到水的阻碍时,会强烈地散射和反射,在人的眼睛里就呈现出“江水绿如蓝”的景象。

唐朝诗人张籍在他的《春别曲》中,也有一句诗“长江春水绿堪染,莲叶出水大如钱”,把春水的绿比喻成好像染过一样,即是同样的道理。

海上明月共潮生

春江潮水连海平,海上明月共潮生。

滟滟随波千万里,何处春江无月明。

这是唐朝诗人张若虚写的长诗《春江花月夜》中的四句。中宗神龙年间,他与贺知章、张旭、包融并称“吴中四士”,以文词俊秀驰名于京。这首《春江花月夜》是一篇脍炙人口的名作,千百年来流传,被闻一多先生誉为“诗中的诗,顶峰上的顶峰”。诗篇的题目就令人心驰神往,春江、春花、春月、春夜,这几种事物集中体现了自然与人生最动人的美景,构成了奇妙的艺术境界,描绘出一幅春江月夜的美丽画面。

“春江潮水连海平,海上明月共潮生”。江潮浩瀚无涯,气势宏伟;明月随潮共生,景象壮观。这两句诗在艺术上是千古绝唱,在科学上也说明了海潮与月亮之间存在着密切的关系。

“月有盈亏圆缺”,海有涨潮落潮,大海中的海水每天都按时涨落起伏变化。古时,人们把白天的涨落称为“潮”,夜间的涨落叫做“汐”,合起来叫做“潮汐”。潮汐现象使海面有规律的起伏着。

我国古代科学家经过长期观测,已经发现了海洋的潮汐现象与月亮的盈亏圆缺之间有着密切的关系。唐朝的窦叔蒙是我国古代著名的潮汐学家,所撰的《海涛志》是史籍所载最早的潮汐学专著,他为我国海洋潮汐学的发展做出了贡献。专著中论述了海洋潮汐涨落的循环规律,对一个朔望月里潮汐与月亮的对应变化作了具体描述,指出海洋潮汐的规律是随着月亮运行的轨道变化而变化的:在一个朔望月中,有两次大潮时间,分别发生在朔和望,有两次小潮时间,分别发生在上、下弦(阴历的初七、初八和二十二、二十三)。朔望时潮汐最大,从朔望后的第三天开始减小。潮汐的变化周而复始。

物理学家牛顿通过对行星运动规律的研究,于1687年发表了万有引力定律,人们才明白了潮汐现象是海水受太阳、月亮的引力作用而形成的道理。

根据万有引力定律,任何两个物体之间都是相互吸引的;引力的大小,与两个物体的质量乘积成正比,而与它们距离的平方成反比。两个物体的质量越大,彼此的引力就越大;两个物体间距离越远,则彼此的引力越小。地球绕太阳一周的时间是一年,月亮绕地球一周为一个月。地球与月亮之间,彼此都有吸引力。它们处于不停的转动中,又会产生与引力方向相反的离心力,而且两个力的大小相等,因此处于平衡状态。可是,地球表面每个质点受月亮的引力大小并不一样,有的地方,引力大于离心力;有的地方小于离心力,它们的两个力之间的差值,就是产生潮汐现象的引潮力。地球上各地的引潮力随地、月之间的距离远近而变化,加上地球本身也在不停的自转,距离随时在变化。所以,各地在不同的时间,潮汐涨落的大小是不同的。

吟诵着优美诗句,学学物理知识,更有利于提高学习语文和物理的兴趣。

坐看牵牛织女星

银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。

天阶夜色凉如水,坐看牵牛织女星。

这是唐朝大诗人杜牧著名的《秋夕》诗,描写秋夕之夜,寒意袭人,满怀心事的宫女坐在台阶上,轻摇团扇,仰望着天河中牛郎织女星的情景。

农历七月初七,俗称“七夕节”,也称“乞巧节”或“女儿节”,是中国传统节日中最具浪漫色彩的一个节日。民间传说,织女是天帝的女儿,美丽聪明、心灵手巧。她私自下凡与牛郎相爱,生育了一对儿女,男耕女织,生活非常美满。王母娘娘知道后大怒,强行把他们隔离在天河两边,两人只能面对面哭泣。忠贞的爱情感动了喜鹊,千万只喜鹊飞来,搭成彩色桥,让牛郎织女走上鹊桥相会。王母娘娘无可奈何,只好允许织女在每年的农历七月初七与牛郎和儿女相会一次。

这个美丽动人的神话故事,和孟姜女、梁山伯与祝英台、白蛇传一起,成为我国千古流传的四大民间爱情传说,引起古今多少诗人的咏叹。除了杜牧的《秋夕》诗外,脍炙人口、传诵不衰的绝唱,应是北宋词家秦观的这首词《鹊桥仙》了:

纤云弄巧,飞星传恨,银汉迢迢暗渡。金风玉露一相逢,便胜却人间无数。

柔情似水,佳期如梦。忍顾鹊桥归路。两情若是久长时,又岂在朝朝暮暮。

词中有抒情,有议论,融汇情、景、理,悲哀中有欢乐,欢乐中有悲哀,悲欢离合,起伏跌宕。明人沈际飞评论说:“七夕,往往以双星会少离多为恨,而此词独谓情长不在朝暮,化朽腐为神奇!”

传说在七夕的夜晚,人们抬头可以看到牛郎织女在银河相会,在瓜果架下可以偷听到两人在天上相会时的脉脉情话。如今,对对情人也会在七夕这天晚上,怀着美好的愿望,仰望星空,祈祷爱情忠贞不渝。“七夕节”也逐步演变为中国具有民族特色的情人节。也有学者称,将“七夕节”称为“中国情人节”不妥,应称为“中国爱情节”。

那么,牛郎织女星在哪里呢?它们能够相会吗?

在晴朗的夏秋夜空,可以看见一条白茫茫的银河横贯南北,它是由无数密集的小星星构成的。隔河两边,各有一颗闪亮的星星,遥遥相对。织女星是其中最亮的一颗,呈青白色,位于银河西北边。下方有四颗较暗的星星,组成一个平行四边形,就是神话传说中织女的织布机。另一颗亮星呈微黄色,位于织女星的南偏东,即银河的东南边,为牛郎星,也叫牵牛星。两边各有一颗小星与牛郎星的距离相等,叫挑担星(阿拉伯人把这三颗星叫做天平星),神话传说是牛郎挑着的一对儿女。

天文学知识告诉我们,牛郎星、织女星和太阳一样,都是发光发热的恒星。牛郎星的光辉是太阳的10倍多,织女星的光辉是太阳的50倍。天文学上表示距离的单位是光年,即光在真空中一年走过的距离。光的速度是每秒30万千米,一光年大约是9.5万亿千米。经测定,牛郎星距离地球16光年,织女星距离地球26光年,可知,牛郎星的光射到地球上要16年,织女星的光射到地球上要26年,而太阳光从太阳射到地球上才只需8分18秒。两星之间的距离有16光年,电波传输的速度与光速相同,假设牛郎给织女打个手机,织女也要等到16年后才能听到牛郎的声音。因此牛郎织女永远没有相遇的机会,每年的“七夕相会”,也是根本不可能发生的。

正如汉代《古诗十九首之一》所云:

迢迢牵牛星,皎皎河汉女。

纤纤擢素手,札札弄机杼。

终日不成章,泣涕零如雨。

河汉清且浅,相去复几许?

盈盈一水间,脉脉不得语。

野渡无人舟自横

独怜幽草涧边生,上有黄鹂深树鸣。

春潮带雨晚来急,野渡无人舟自横。

这首优美的山水诗名篇《滁州西涧》,是唐代诗人韦应物在德宗建中二年出任滁州刺史期间所作,西涧在滁州城西郊野。诗中描写了诗人春游西涧赏景和晚上下雨时在野外渡口的所见。虽然树上有黄莺在鸣叫,但诗人还是独爱自甘寂寞的涧边幽草,表现了一种恬淡的胸襟。后两句又如一幅图画耐人寻味,郊野的渡口拴着无人的小船,在晚潮和春雨形成的湍急小河中,横在水里,随波荡漾。

这里有一个有趣的问题,野渡无人时,为什么会“舟自横”呢?

200年后,曾任宋朝宰相的寇准在19岁进士及第,在初知巴东县登高楼眺望时,也作了一首五言律诗《春日登楼怀归》。诗中也描绘了“渡口舟横”的景色:

高楼聊引望,杳杳一川平。

野水无人渡,孤舟尽日横。

荒村生断霭,古寺语流莺。

旧业遥清渭,沉思忽自惊。

我国古代文学名著《三国演义》的第四十九回“七星坛诸葛祭风,三江口周瑜纵火”,对这一现象也有一段颇精彩的描述。孔明“借”得东风后,周瑜急唤帐前护军校尉丁奉、徐盛二将各带一百人,分水陆两路追杀孔明。遥望前船不远……徐盛见前船无篷,只顾赶去。看看至近,赵云拈弓搭箭……箭到处,射断徐盛船上篷索。那篷堕落下水,其船便横。赵云却教自己船上拽起满帆,乘顺风而去,其船如飞,追之不及。这段话描写了一条在湍急的河流中,帆落下后,失去风力推动而不能行驶的小船只好横在河面上这一自然现象。

为什么在河中荡漾的小船总是横在河面上呢?因为小船要处于一个平衡的位置,这是一个流体运动中物体的稳定性问题。

先看一般物体在静力作用下平衡的力学原理。例如,直立在桌子上的一根细杆,处于不稳定的平衡位置,当它受到些微扰动后,重力形成的力矩将使它偏离平衡位置;而细杆悬挂时平衡是稳定的,当它受到扰动后,重力形成的力矩会使之恢复平衡位置。对运动流体中物体平衡稳定性的精确分析,计算其产生的合力和合力矩比较复杂。经过许多力学家的持续努力,直到19世纪末、20世纪初才得到解决。

我国力学家用近代流体力学来精确分析韦应物等人所观察到的现象,将小船简化成一个细长椭圆柱体,研究理想不可压缩流体绕椭圆柱体的二维流动问题,计算出流体对椭圆柱体的作用力和力矩,找到了其稳定的相对平衡位置。

为检验分析是否正确,力学家又在天津大学的流体力学实验室回流式水槽中进行了实验。实验模型是一只椭圆柱体小木船,长轴10厘米,短轴5厘米,高2.5厘米。实验中的水流速度采用激光测速仪测速,流动显示采用氢气泡法显示,实验过程用摄像机进行记录。开启水泵使水流动,可以看到小木船横在水面上,这时椭圆柱体的长轴与水流方向垂直;用外力改变小木船与水流方向的夹角,然后撤去外力,小木船又重新横在水面上;用外力使小木船与水流方向平行,撤去外力后,小木船在这个位置上出现短暂平衡后,又横在水面上。改变水流的速度,重复以上实验,都可以说明长轴与水流方向平行是不稳定的平衡位置,长轴与水流方向相垂直时是稳定的平衡位置。

关于小船平衡稳定性的分析,对航行中的小船也是适用的。一个不善于划船的生手,总是难以使小船笔直航行,船往往会在水里打转转

举杯邀明月,对影成三人——这里“明月”是因为月球反射阳光,三“人”中其中的一“人”是由于光的直线传播形成的。

月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠,姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。——从物理学角度看,包含的物理知识有参照物,光的直线传播,发声体在振动,声音靠介质传播

庐山以秀美的风景闻名于世,唐代诗人李白在《望庐山瀑布》一诗中写道“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川,飞流直下三千尺,疑是银河落九天”——从物理学的角度来看,形成“烟”的过程是吸热过程,“烟”是液化形成的,“飞流直下”的水的动能在增加。“飞流直下”的水的重力势能在减小。

黑云压城城欲摧,山雨欲来风满楼——夏季,由于地面受太阳光的强辐射,地面的湿热空气急剧膨胀,空气由于密度变小而迅速上升,形成很强的湿热气流。上升气流到达低温的高空,就迅速变成饱和汽,形成黑黝黝的乌云。气流的急剧流动又形成大风,故暴雨之前往往“风满楼”。飓风驱动云层急剧运动,云层中的强电场使空气电离发生火花放电,隆隆的雷声,闪闪的电光,大有“城欲摧”之势。

唐朝诗人李益有一首诗叫《喜见外弟又言别》,其中描写道:“十年离乱后,长大一相逢,问姓惊初见,称名忆旧容 ——从“问姓”中想起初见的“旧容”,可见声音中有一种特征让诗人唤起了十年前的记忆,这种特征是音色

人面桃花相映红——这句诗中,用光学知识解释桃花桃花吸收除红光以外的色光而只反射红光。

在历代诗人们赞美桂林山水的诗篇中写有“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”的著名诗句——诗中写的“倒影”是由于光的反射现象形成的。清澈见底的漓江看起来比实际浅,是由于光的折射现象形成的。

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