光直线传播定律：通识物理影响现象

作为一种电磁波，光通常是以波动形式传播的，遇到小障碍物时能以衍射的方式“绕过”障碍物而继续传播。但是，如果光在传播时遇到的障碍物的大小比光波的波长大很多，光波的衍射现象就不太明显了。在这种情况下，光可以看成是“沿直线传播”的，也就是遵照“光的直线传播定律”，并由于较强的“微粒性”而体现出一些常见的几何光学现象。

光在路径上总是沿直线传播，这不仅是光的基本特性，也是几何光学的基本前提。人类最早认识到光沿直线传播是在公元前4 世纪。当时，中国的墨家已经论证了光的直线传播性质，并演示出世界上最早的“针孔成像”实验，其他如11 世纪沈括在《梦溪笔谈》中所记录的“焦点测定”、14 世纪中叶赵友钦的“小罅光景”等实验，使得中国古代在几何光学方面所取得的成就长期居于世界领先地位。遗憾的是，中国古代的学者们多注重光学现象的记录及其应用，很少对其中所涉及的物理和数学原理进行分析总结，因此虽然我们很早就有了“重大发现”，但却始终与科学定律的发现权无关。一直到了17世纪上半叶，斯涅耳和笛卡儿等人才根据光的反射和折射的观察结果总结出“光的直线传播定律”。而随后，牛顿提出光的“微粒说”，在很好解释光的反射和折射定律的同时，还成功解释了光的直线传播现象。至此，光的直线传播定律也逐渐被人们所认可。(www.xing528.com)

光的直线传播特性在人们日常的生产生活中有很多实际应用。比如，在军事行动中，狙击手会通过眼睛、目标和准星的对齐来进行射击瞄准，传统的“三点一线”的射击技巧就是利用了光的直线传播特性；而在现代一些高性能枪械上，士兵还会装上激光指示器，利用激光的直线传播特性对目标进行辅助瞄准。皮影戏也是利用光的直线传播特性而创造出的一种特殊、有趣的光学艺术效果。这是因为光在直线传播的路径上被皮影具遮挡，就会在屏幕亮场中形成阴影，从而呈现出生动的形象。正因为如此，小到物体的阴影，大到月食、日食等壮观的天文现象都与光的直线传播定律有关。同样，利用光的直线传播特性，舞蹈演员们纵向排列进行表演，表面看起来只有一个演员，但实际上却能看到无数只手，从而带给观众一种“千手观音”般的震撼视觉效果。还有一个非常有趣的笑话：一位男士在大街上盯着一位路过的美女看，这位美女很生气地责问道：“你为什么盯着我看？”这位男士则风趣地说：“你不盯着我看，怎么知道我在盯着你看？”这虽然只是一个笑话，但也很好地体现出了“光总是沿直线传播”和“光路可逆”的基本性质。