14.杯中的幻影
14.杯中的幻影
在宋代，有个徐州的官员陈皋，他经常去乡下微服私访，巡查民情。一天，他走在乡间的田野上，见到几个农夫在一起挖掘，走过去一瞧，他们在开荒种田时，挖出了一座无名的坟墓。农夫们把一些陪葬品乱扔，陈皋看了看，只有几只破碗和一个像酒杯一样的东西，于是陈皋把那个“酒杯”玛瑙盂捡了起来，带回了家，刷洗干净，放在书桌上。
第二天，他就拿着这个“酒杯”去池边盛水，写公文时，突然间发现“酒杯”水中好像有条一寸长的小鲫鱼游来游去，十分可爱。他想：八成是刚才到池边取水时鱼儿自己游进来的，便不再想。等写完公文，他又看到那条小鱼，“何不放到小缸里养起来呢？”他顺手拿来一个白色的缸，将鱼倒进去。奇怪，缸里没倒进鱼去，再看那玛瑙盂空空的也没有鱼了。是我看花了眼了吗？带着疑惑他又去取水，结果，那条活泼可爱的小鲫鱼又出现在盂中。他用手去捉，什么也没摸到。他心想：真是件宝物！从此他爱不释手，盛水、倒水、盛水、倒水，一天能看上十几次。有一次，有个管水利的官员来看望陈皋时，他们一同观赏，共同赞扬制作玛瑙盂的工匠鬼斧神工，但谁也不明白其中的奥妙。
无独有偶，我国传统戏剧中有一出《蝴蝶杯》，说有一件明代的祖传宝物，杯中盛满酒时，就有一只蝴蝶在杯中扑动翅膀，翩翩起舞，喝干了酒，蝴蝶就消失得无影无踪。这与玛瑙盂异曲同工。20世纪80年代初，我国已将蝴蝶杯研制成功。
为什么会出现这种情况？一位专家给出了解释：以蝴蝶杯为例。杯子的下部藏了一只制作精巧的蝴蝶，用细细的弹簧将它挂起，轻微的振动就能使它晃动，如飞舞之状。在它的上面嵌了一个小放大镜，而蝴蝶的位置是在它的焦点以外。这时人看杯底，由于小放大镜的作用很难发现那只蝴蝶，这是因为按凸透镜成像规律，蝴蝶的像是在凸透镜的另侧，也就是人眼这边，是放大的实像，空杯中光线很弱，且不容易碰到实像的位置。在杯中放上透明的白酒以后，这酒在杯中恰似一个凹透镜，它又紧靠着那个凸透镜。这样，当平行光线通过凹透镜时，光线要分散，分散的光线再通过凸透镜时，聚焦点必然变远。就是说，加了凹透镜的凸透镜，焦点变远。尽管蝴蝶位置不变，但它处于焦点以内了。这就成为放大镜看东西的情况。这时蝴蝶的像就变成了放大的正立的虚像，而且是在同侧。其实玛瑙盂的构造可能也像蝴蝶杯一样，只要把“蝴蝶”换成“小鱼”就行。
【拓展知识】
凸透镜是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，薄凸透镜有会聚作用，故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、发散或会聚等作用，这与透镜的厚度有关。
【拓展知识】
当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在透镜的同侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）以内时，成正立、放大的实像，像与物在透镜的同侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）时，成像于无穷远；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内（均指绝对值）时，成倒立、放大的虚像，像与物在透镜的异侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距（指绝对值）时，成与物体同样大小的虚像，像与物在透镜的异侧。