<P align=left center? TEXT-ALIGN: 0pt; 0cm><B>光</B><B>
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<P 0cm 0pt?><FONT color=#ff0000>巨大的发光体——太阳</FONT>
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<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 太阳最明显的特征就是能发出非常明亮的光,当它直射时,我们会感觉非常热。太阳作为一个硕大的光体可分为三个部分<FONT face="Times New Roman">:</FONT>光球,色球和日冕。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 光球的下面是太阳的内部,我们是看不见的。光球只有<FONT face="Times New Roman">400</FONT>多千米厚。观看色球的最好机会是在日全食。当月亮恰好遮住光球时,可以看见色球的表面并不平整,有许多细小的<FONT face="Times New Roman">"</FONT>火舌<FONT face="Times New Roman">"</FONT>,好像一片<FONT face="Times New Roman">"</FONT>燃烧的草原<FONT face="Times New Roman">"</FONT>。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 对于日冕的观测只是<FONT face="Times New Roman">20</FONT>世纪<FONT face="Times New Roman">30</FONT>年代以后的事。日冕可分为内冕和外冕,它的物质非常稀薄,这也是对它进行观测的困难之所在。</P>
<P 0cm 0pt?> 在光球层中,有一种很重要的现象,这就是太阳黑子的爆发。关于它,中国有最早的和最完整的记述。黑子并不影响太阳的光芒。之所以称为<FONT face="Times New Roman">"</FONT>黑子<FONT face="Times New Roman">"</FONT>是因为它的温度比背景要低<FONT face="Times New Roman">2</FONT>,<FONT face="Times New Roman">000</FONT>度左右。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 色球层中活动最剧烈的是<FONT face="Times New Roman">"</FONT>耀斑<FONT face="Times New Roman">"</FONT>,也称作<FONT face="Times New Roman">"</FONT>色球爆发<FONT face="Times New Roman">"</FONT>。它释放的能量是非常巨大的。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 太阳发出光和热,对地球来说是至关重要的。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 聪明的古人用太阳光为人类做许多事,包括把它当作武器使用,来打败敌人。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 公元前<FONT face="Times New Roman">3</FONT>世纪,意大利的西西里岛上有一个属于希腊的叙拉古王国。岛上有一位著名的科学家,他就是阿基米德。他是实验物理学的奠基人之一,在古代物理学发展中做出过杰出的贡献。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 当时,希腊王国与罗马王国正处于战争状态。罗马舰队是一个强大的舰队,如何有效地摧毁敌舰呢阿基米德的方法十分巧妙和科学。他让一些妇女每人手擎一面镜子。当罗马舰队出现时,阿基米德指挥妇女们利用镜面反射阳光到罗马舰船上。他高喊着<FONT face="Times New Roman">:"</FONT>让镜子的反射光照到这里。<FONT face="Times New Roman">"</FONT>不久,罗马舰船竟被这些反射光点燃,顷刻之间形成熊熊烈火。这就是传说中世界有名的<FONT face="Times New Roman">"</FONT>火镜战<FONT face="Times New Roman">"</FONT>,是否真有其事,现在无从考证,但其科学原理,却是完全正确的。</P>
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<P 0cm 0pt?><FONT color=#ff0000>光的本质</FONT>
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<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 我们从出生起,就与光有千丝万缕,不可断绝的联系,但光究竟是什么呢?</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 距今<FONT face="Times New Roman">300</FONT>多年前,赫赫有名的英国物理学家兼数学家牛顿创立了光学这门学科。当时,牛顿认为光是由一种弹性小球组成的。这就是所谓的光的微粒说。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 光的微粒说可以解释光的反射和光的折射现象。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 对于光的反射现象,可以设想打弹子球的情形。当弹子球在行进过程中撞到边框上就会被弹回。光的反弹也是这样,光的粒子投射到像镜子那样光滑的表面就可以单向反射。</P>
<P 0cm 0pt?> 对于光的折射现象,牛顿也提出了解释。按照万有引力定律,当光从光疏物质<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如空气<FONT face="Times New Roman">)</FONT>进入光密物质<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如水或玻璃<FONT face="Times New Roman">)</FONT>时,由于是两种不同的光媒质,它们对光的吸引作用就有差别。一般来说,光密物质密度较大,它对光的吸引作用强些<FONT face="Times New Roman">;</FONT>光疏物质密度较小,它对光的吸引作用弱些。这样,光束由空气进入水或玻璃中时,就会折向密度较大的水或玻璃的一侧。光的微粒说在解释一些光的色散问题时遇到了困难。</P>
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<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 跟牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯,提出了完全不同的另一种学说——光的波动说。他认为光与声音一样,都是一种空气振动过程,这种振动像水波那样是一波接一波传递的。这就是光的波动说。两位科学家各持己见,互不相让。当时牛顿在科学界的威望要比惠更斯高,所以大多数人附和牛顿的看法,于是微粒说占了上风。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:><FONT face="Times New Roman"> 1864</FONT>年,英国物理学家麦克斯韦在仔细研究了光波后指出<FONT face="Times New Roman">:</FONT>光波是与无线电波,<FONT face="Times New Roman">X</FONT>射线以及γ射线一样的电磁波,它们之间的区别仅仅是波长不同。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 无线电波一般以米为单位,光波则比无线电波要短得多。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 这样,麦克斯韦使光的波动说被大家承认。这种光的波动理论,虽能比较满意地解释光在传播过程中产生的反射,折射和干涉现象,但却解释不了光电效应。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 德国大名鼎鼎的物理学巨匠爱因斯坦于<FONT face="Times New Roman">1905</FONT>年提出了光子说。光子说认为,光能是聚集成一份一份的,以不连接的形式在空中传播。每一份光叫做一个光量子。光量子既是一种微粒,又是一种电波。光子说把几百年来争论不休的两种观点,即光的微粒说和波动说统一了起来。今后对光的本质很可能还会有新的认识。但到目前为止,光子说是最完美的解释。</P>
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<P 0cm 0pt?><FONT color=#ff0000>光合作用</FONT>
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<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 在自然界中,动物<FONT face="Times New Roman">(</FONT>包括人<FONT face="Times New Roman">)</FONT>有素食动物<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如牛,马,羊,鹿,猿等<FONT face="Times New Roman">)</FONT>,也有肉食动物<FONT face="Times New Roman">(</FONT>如狮,虎,狼,熊等<FONT face="Times New Roman">)</FONT>,但多数的动物是素食动物。多亏素食动物居多,如果肉食动物太多,可能动物界早就消失了。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 植物为素食动物提供了大量的食物,在今天它也为环境的美化和保护起着重要作用。植物同动物不一样,它要用二氧化碳和水来制取蛋白质,脂肪和碳水化合物。而制取这些营养物质还需要能量的输入,这种能量就是日光。绿色植物把阳光的能量转变成复杂化合物的化学能。这是德国化学家迈尔于<FONT face="Times New Roman">1845</FONT>年最先提出的。迈尔也是最早提出能量守恒原理的科学家之一。绿色植物利用阳光把二氧化碳和水转变成化学能的过程叫做光合作用。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:><FONT face="Times New Roman"> 18</FONT>世纪,英国生理学家黑尔斯提出,植物主要是用空气来制造所需物质的。半个世纪后,荷兰医生英根—洛斯证明,空气中的营养成份是二氧化碳,并且要有光的参与。英国化学家普里斯特利还搞清楚的是,绿色植物还会放出氧气。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 这样,科学家大致搞清楚了光合作用的过程。即在阳光下,植物摄取二氧化碳,把二氧化碳与水化合,放出氧气,同时制成机体的组织。据估计,地球上绿色植物每年能利用二氧化碳中的<FONT face="Times New Roman">1</FONT>,<FONT face="Times New Roman">500</FONT>亿吨碳和水中的<FONT face="Times New Roman">250</FONT>亿吨氢,并释放出<FONT face="Times New Roman">4</FONT>,<FONT face="Times New Roman">000</FONT>亿吨氧。如此庞大的工作量,有<FONT face="Times New Roman">10%</FONT>是由陆地绿色植物完成的,另外<FONT face="Times New Roman">90%</FONT>则是由海洋内单细胞植物和海藻完成的。通常,光合作用的过程大体分为三步。首先,植物吸收阳光,植物体中的叶绿素,类胡罗卜素等色素将太阳的能量加以吸收和传递。其中叶绿素是光合作用的基础,它是法国人佩尔蒂埃于<FONT face="Times New Roman">1817</FONT>年分离出来的。<FONT face="Times New Roman">1865</FONT>年,德国植物学家萨克斯又发现了叶绿体,叶绿素只局限在叶绿体内。然而,到<FONT face="Times New Roman">1954</FONT>年,美国生物化学家阿诺恩方从菠菜叶中得到完整的,能进行全部光合反应的叶绿体。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 阳光能量的传递过程是以诱导共振方式进行的,它有些类似声学的共鸣。当两个颜色相近的色素分子彼此靠近,就能发生光能的传递。最后,植物所吸收的光能都汇集到叶绿素中少数作用中心,它们把光能利用起来。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 第二步是,将吸收到的光能转变为化学能。叶绿素可将得到的光能用来把水分解为氢和氧原子。其中叶绿素所起的作用是催化作用,这种作用也叫做<FONT face="Times New Roman">"</FONT>光分解作用<FONT face="Times New Roman">"</FONT>。这是日光的辐射能转变为化学能的方式,这时氧分子和氢分子所含的化学能,比产生它们的水分子所含的化学能要多。一般来说,</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 水分子分解为氢和氧的条件是,通电或加温至<FONT face="Times New Roman">2</FONT>,<FONT face="Times New Roman">000</FONT>度。而叶绿素在常温下就可以做到,而且它利用的是阳光的能量。通常,植物利用它吸收光能的效率至少是<FONT face="Times New Roman">30%;</FONT>也有人认为,在理想的情况下可达<FONT face="Times New Roman">100%</FONT>。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 第三步是,同化二氧化碳,使它变成有机物质。它的同化途径很复杂,是一个头绪众多的大循环,一般称为光合碳循环。这个循环的细节还有一些不清楚的地方。人们只知道,这个循环不但可以形成碳水化合物,而且一些支路使光合作用所生成的中间产物直接转化为氨基酸,有机酸,进而用于生成蛋白质和脂肪等。</P>
<P 0pt; 0cm 10.5pt? mso-char-indent-size: 2.0; mso-char-indent-count: 21pt; TEXT-INDENT:> 总之,光合作用是光引起的一种生物效应,它可以把光能转换成生物化学能贮存在生物体内。</P>
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