大气光学和晶体光学都是光学的分支。前者研究光通过大气层时所产生的各种现象,后者研究光通过晶体或从晶体表面反射时所发生的各种现象。中国古代对它们的一些现象有相当丰富的记录。
太阳是自然界中最早为人类观察的物体。千万年来,人们从永恒的日升日落中受到启示、悟出道理,也发现困惑不解的问题。最著名的是“小儿辩日”的故事,它涉及复杂深奥的光学及其他知识。《列子·汤问》记载:“孔子东游,见两小儿辩斗。问其故,一儿日:‘我以日始出时去人近,而日中时远也。’一儿以日初出远,而日中时近也。一儿日:‘日初出大如车盖,及日中则如盘盂。此不为远者小而近者大乎?’一儿日:‘日初出沧沧凉凉,及日中则热如探汤。此不为近者热而远者凉乎?’孔子不能决也。两小儿笑日:‘孰为汝多知乎?”’
两个儿童争辩的问题,即究竟是日初出时远还是日中时远,实际上是个光学问题,它涉及光的折射、吸收、消光、视差等许多因素,甚至还与人的感觉即生理或心理因素有关。在春秋战国时期,人们还不可能作出较为圆满的回答。现在人们知道,早晨和中午时太阳大小相同、距地面远近相等。
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