第九章光的反射和折射·视觉 9.17月亮在我们眼里有多大？

第九章光的反射和折射·视觉 9.17月亮在我们眼里有多大？

　　这里我要顺便谈一谈月亮在人眼里的大小。如果你问一下熟人，月亮在他们眼里有多大，你就会得到各式各样的回答。大多数人都会说，月亮有盘子那么大，可是也有人说，它的大小象一个装果酱的碟子，或者象一个樱桃，一个苹果。还有一位中学生说，月亮在他眼里常常“象一张可以坐十二个人的大圆桌面那么大”。又有一个现代的文艺作家肯定说，在空中有一个“直径一俄尺①的月亮”。

　　同样一个物体，为什么对它的大小有这么多不同的说法呢？

　　这是由于人们对距离的估计各有不同，而且这种估计常常是无意识的。把月亮看成象苹果那样大小的人所想象的月亮离自己的距离，一定比把它看成象盘子或圆桌面的人所想象的，要近得多。

　　可是大多数的人，都认为月亮有盘子那么大。从这里可以得出一个有趣的结论。如果算一算（算法读了下文自然会清楚）应该把一个盘子般大的月亮放在多远的地方，它才会有见到的这种大小，那算出的这个距离不超过30米。请看我们在不知不觉中把月亮放在多么近的地方了！

　　有不少错觉也是由于对距离估计错误而起的。我小的时候，“那时候一切生活上的印象对于我都是新鲜的”，我曾经有过几次视觉上的错误，这些事到现在还记得很清楚。我是生在城市里的人。有一年春天，我到郊外去闲游，那时候我生平第一次看到了一群在草地上放牧着的牛。因为我估计距离不正确，这些牛在我眼里就似乎非常小。这样的小牛在那一次以后我再也没有看到过，当然，也决不会再看到①。

　　天文学家确定天体的视大小，是用我们看到天体所夹的角的大小。这个角叫做“视角”，它是从所看的物体的两个极端引到眼里来的两条直线形成的（图125）。我们知道角是用度、分、秒来计算的。提到月面的视大小，我们不说它等于一个苹果或一个盘子，却要说它等于半度；意思就是从月面的两边引到我们眼里来的两条直线，会形成一个半度的角。这种确定视大小的方法才是唯一正确的方法，不会发生误会。

　　几何学告诉我们①，物体离开眼睛的距离如果大到物体直径的57倍，这物体在观察者的眼里所形成的视角是一度。例如，如果把一个直径5厘米的苹果放在离眼睛5×57厘米的地方，它的视角就是一度。如果把这个距离加倍，它的视角就是半度，也就是我们眼里所见的月亮的角度。如果你乐意，你可以说，月亮在你眼里跟苹果一般大，可是得在这样的条件下，就是苹果必须离你的眼睛570厘米（大约6米）。在你想把月亮的视大小比做盘子的时候，你必须把盘子放在离你大约30米远的地方。大多数人都不愿相信月亮会是这样小；可是请你把一枚一分的硬币放在离你眼睛相当于它的直径114倍那么远的地方。这时候，虽然它离开眼睛有两米，可是恰巧能把月亮遮住。

　　如果有人建议你在纸上画一个圆圈来表示肉眼所见的月亮，那这任务对你说来是不够明确的：因为圆圈可大可小，就看你把它放在离你眼睛多远的地方。可是如果我们提出我们是在平时读书看图的时候所保持的距离上，也就是所谓明视距离上，对于普通的眼睛，这个距离等于25厘米，那条件就明确了。

　　这样，让我们来算一算，印在这本书上的一个圆圈应当有多大，才能和月面的视大小相等。算法很简单：只要用114来除明视距离25厘米就行了。得出来的是一个很小的数值比2毫米稍微大一些！它的宽度大约和这本书里脚注的字差不多。

　　月亮和太阳的视大小是相等的，就是说它们的视角都是这样小，这简直很难使人相信！

　　你也许已经注意到：你的眼睛朝太阳看了以后，视野里很久都会有一个光圈在闪烁。这就是所谓“光的痕迹”，有同太阳一样的视角。可是它们的大小是会变动的：在你看天空的时候，它们同日面一样大；如果你把眼光移到放在面前的一本书上，那这个太阳的“痕迹”在纸上所占的地位，就会是一个直径大约是2毫米的圆圈。这清楚地证明了我们的计算是正确的。

　　 欢迎使用手机、平板等移动设备访问中考网，2023中考一路陪伴同行！>>点击查看