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极斜地射进这层空气层——要比图107 所画的斜得多；否则入射角就不会
超过“临界角”，因此就不可能得到全反射。
顺便让我们提出这个理论里容易使人误会的一点：照方才所说的那个
解释，密度比较大的空气层应该在密度比较小的空气层之上。但是我们同
时知道，密度比较大的也就是比较重的空气总要向下落，把它底下密度比
较小的空气挤到上面去。那么，又怎么能够使密度比较大的空气层留在上
面，来造成海市蜃楼的现象呢？
答案非常简单，我们要密度比较大的空气层在上面，虽然在稳定的空
气里是不会有的，但是在流动的空气里却是可能的。给地面炙热的空气固
然不会停留在地面上，它要不断地向上升起，但是立刻就有一层空气来补
空，这一层空气接着也受到炙热，就又变成了热空气。这样不断的替换着，
在炙热的沙面上就总会有一层密度比较小的空气层，——虽然不是老是那
一层，但是这对于光线的行进是无所谓的。
我们方才谈的这种海市蜃楼，人们很早就已经知道了。这种海市蜃楼
在现代的气象学上叫做“下现蜃景”（另外还有“上现蜃景”是由上层空
气稀薄发生反射作用造成的）。许多人认为这种古人早已知道的海市蜃楼
只能够在南方沙漠里的炎热空气里出现，在北方是绝对不会有的。但是事
实上下现蜃景也时常会在我们这里发现。这种现象特别在夏天的柏油马路
上时常有发现，因为这些路面的颜色比较深，所以受到太阳光的强烈炙
热。这样一来，粗糙的路面看过去竟会象淋过水般的光滑，会反映出很远
的物体。这种“海市蜃楼”的光线行进路径象图108 所示。只要你能够留
心些，这种现象是时常可以看到的，并不象你想象的那样难得。
还有一种，是侧面的海市蜃楼就叫做“侧现蜃景”，这种海市蜃楼的
存在，一般人恐怕连想都没有想到。其实这就是竖直的墙壁给炙热以后的
反射现象。这个现象曾经有一位作家写出来过。这位作家在走近一个炮台
堡垒的时候，发现堡垒的混凝土墙壁突然亮了起来，跟镜子一样反映出四
周的景物、地面和天空。再走了几步，他又在堡垒的另外一堵墙壁上发现
了同样情形，就仿佛那灰色不平的墙壁突然变成了打磨得十分光滑似的。
原来那一天天气非常热，墙壁给炙得滚烫——这就是这个谜的解答。图
109 表示堡垒两堵墙壁（F 和F′）的位置和观察的人的位置（A 和A′）。
原来墙壁给太阳炙得相当热，也会使你看到海市蜃楼的。这个现象并且能
够用照相机拍摄出来。
图110 表示堡垒的墙壁F，起先是粗糙不平的（左），后来亮了起来
（右），就象镜子一样（这是从A 点拍摄的）。左面的照片上是一堵普通
的灰色混凝土墙壁，那里自然没有反射现象发生，不可能把附近的两个人
形反映出来。右面那幅照片呢，表示的仍旧是方才那堵墙壁，只是它的大
部分已经起了镜面的作用，因此立得比较近的那一个人在墙壁上就反映出
他的像来了。当然，反射光线的并不是墙壁本身，而只是贴近它的炙热的
空气层。
在夏天极热的日子，你不妨时常去留意大建筑物的给炙得很热的墙
壁，看看有没有这种海市蜃楼发生。无疑的，如果经常这样留心去观察，
发现这种海市蜃楼的机会是一定会很多的。
“绿光”
你曾在海面上观察过日落吗？无疑的，你一定观察过。那么，你可曾
一直观察到太阳的上缘跟水平面相平、然后完全消失为止吗？我想也一定
观察过的。可是，假如你观察的时侯，万里无云，天空完全明朗，你可曾
发现当太阳投出最后一道光线那一瞬间所发生的现象吗？恐怕就不一定
了。但是我劝你不要失去机会去做这样的观察：在那一瞬间，投进你眼帘
的，会不是红色的光线，而是绿色的，鲜艳的绿色的光线，这个颜色的漂
亮，甚至于随便哪一个画家也不可能在他的调色板上调出，就是大自然自
己也不可能在别的地方象植物或者最清澈的海水那里调出这样漂亮的颜
色。
一份英国报纸上刊出的这节短文，引起了儒勒·凡尔纳写的《绿光》
那部小说里的年青女主角的极大兴致，她开始到处旅行，目的只有一个—
—亲眼看到这种绿光。根据小说家的叙述，这位年青的苏格兰女旅行家并
没有达到她的目的，没有看到大自然的这个美景。但是这个现象却确实是
有的。关于绿光，虽然常常带着许多传说般的说法，但是这个现象的本身
倒并不是一个传说。每一位爱好大自然的人，只要他有耐心去寻找，能够
看到这个现象，就一定会称赞这个景色的美丽的。
为什么会有绿光出现呢？
对于这个问题，只要你想起当我们通过三棱镜看物体时候所看到的情
形，你就会明白了。请你先做一个实验：拿一个三棱镜平放在眼前，底面
朝下，然后通过它去观察钉在墙壁上的一张白纸。你就会发现，首先是这
张纸显然比原来的位置升高了，其次，纸的上面一边会显出紫色，下面一
边却显出黄红色。纸升高是由于光线屈折的作用，纸边有颜色是由于玻璃
的色散作用，就是因为玻璃对于不同颜色的光线有不同的折射率。紫色和
蓝色的光线要比别种颜色的光线折射得更厉害，因此我们在纸的上面一边
看到了紫蓝色；红色的光线折射得最差，因此在纸的下面一边看到了红
色。
为了使下面的解释容易明白，在这个颜色边的问题上我们还得多说几
句。三棱镜把从白纸反射过来的白光分散成光谱上所有的颜色，造成了那
张纸的许多有颜色的像，依颜色的折射率大小的次序排列在一起，而且互
相重迭。在所有颜色都重迭在一起的中间部分，我们的眼睛看过去是白色
的（光谱颜色的总和），但是上下边上却露出没有别的颜色重迭上去的单
纯的颜色。著名的诗人歌德也曾经做过这个实验，他可没有明白它的道
理，认为他已经发现牛顿关于颜色的理论不正确，就写了一篇《论颜色的
科学》，这篇文字几乎全部建立在颠倒是非的说法上的。我想我们的读者
一定不会重蹈歌德的覆辙，并且不会希望棱镜会增添物体的颜色。
地面大气对于我们的眼睛就仿佛是一个底面朝下的很大的三棱镜。我
们望向已经落到地平线上的太阳，就是通过这个空气三棱镜在观察它的。
因此太阳圆面的上面边缘就显出蓝绿色，下面边缘却显出黄红色。当太阳
的位置还高出地平线的时候，因为圆面中央的耀眼的光线压倒了边缘的光
度比较弱的各种颜色的光线，因此我们根本看不到这种颜色；但是在日出
日落的时候，那时整个太阳圆面都隐藏在地平线以下，因此我们能够看到
上面边缘的蓝色。这个边缘实际上是两重颜色的，上面是一条蓝色带，下
面是蓝绿两种光线混合成的天蓝色。因此，假如接近地平线的空气完全洁
净透明的话，我们就能够看见那蓝色的边缘——“蓝光”。但是这蓝光时
常会给大气散射了，就只剩下一道绿色的边缘，这就是“绿光”现象。不
过，因为地面上的大气在大部分的情形是浑浊不清的，那时候会把蓝绿两
种光线全部散射了，那我们就不可能发现什么颜色的边缘，而太阳也就象
一个火红色圆球般落下山去了。
普尔柯夫天文台的天文学家季霍夫曾经做过一次“绿光”的专门研
究，他告诉我们可以看见这个现象的许多征兆。“太阳下山的时候如果有
红颜色，而且用普通肉眼去望也不觉得刺眼，就可以肯定地说，绿光是不
可能看见的。”这理由是很清楚的：太阳的红颜色表示在大气作用下蓝绿
光线的散失，也就是表示太阳圆面上部边缘的颜色完全散失。这位天文学
家继续说道：“反过来说，假如太阳在下山的时候并没有显著改变它原来
的黄白色，而且非常刺眼，那就可以相当有把握地希望绿光的出现。但这
儿还得有一个条件，就是，地平线看过去一定要十分清楚，没有什么不平
的地方，附近没有树林、建筑物等等。这些条件只有在海洋上容易得到；
所以海员对绿光往往很熟悉。”
这样看来，如果想看到太阳的“绿光”，一定要在天空非常洁净的时
候观察日出或日落。南方的国家，地平线上的天空要比较清澈，因此“绿
光”现象在南方也就可以有比较多的观察机会。但是，“绿光”现象在我
们这里，也并不象一般人受了儒勒·凡尔纳的影响以后所想象的那样难得
看到。只要你坚持有恒地去寻求，迟早一定会看到的。甚至有人用望远镜
也望到过这个美丽的现象。两位阿尔萨斯的天文学家对于这种观察有过这
样的记述：
。。在太阳完全落下去的前一分钟，当太阳的很大一部分还可以看得
见的时候，那轮轮廓显明的、在波浪似地动着的太阳圆面，围上了一圈绿
色的镶边。这个绿色镶边在太阳还没有完全落下之前，肉眼是不可能望见
的。只有当太阳完全消失在地平线下之后，才能够看得到。假如我们用相
当高倍数（大约一百倍）的望远镜望去，就可以仔细看到这一切现象：这
绿色的镶边最迟在日落前10 分钟就可以望见；它围着太阳圆面的上部，
但同时在圆面的下部却可以望到一道红色的镶边。这道绿色镶边起初很狭
（视角一共只有几秒），以后太阳逐步低落，镶边就逐渐加阔，有时候会
增加到视角半分之多。在这绿色的镶边之上，时常会看到也是绿色的凸出
部分，这些凸出部分随着太阳的逐渐消失，仿佛沿着它的边缘滑到最高
点；有时候它们甚至脱离了镶边，继续发光几秒钟以后才熄灭。
“绿光”现象一般只延续一二秒钟。但是在特殊情形下，这个延续时
间可以显著地加长。譬如说，就曾经有过这样情形，有人看到5 分钟以上
的“绿光”。太阳在很远的山后落下，一位快步行进的人看到了太阳圆面
上的绿色镶边仿佛沿着山坡滑落。
在日出的时候，当太阳的上面边缘开始从地平线下面露出的时候，观
察“绿光”也是很有意思的事情。这个事实可以证明许多人的一种论断不
正确，他们一向认为“绿光”只是眼睛受到日落以前太阳光芒的刺激所发
生的光学上的错觉。
太阳并不是能够发“绿光”的唯一天体。有人发现金星在落下的时候
发出绿光的现象。
第九章一只眼睛和两只
眼睛的视觉
在没有照相术的时侯
照相术在我们的日常生活里早已成了一个最平常的东西，因此我们根
本没法想象我们的祖先们，即使是离开我们并不久的祖先们，是怎样在没
有这个东西的条件下面生活的。狄根斯在《匹克威克外传》里写了一个故
事，说明一百年前英国某一个国家机关画一个人的容貌时候的滑稽情形。
事情发生在匹克威克被送进的那所债务监狱里。
通知匹克威克先生说，他要留在这里，等懂这种窍门的人们所谓“坐
着让人画像”的仪式完成。
“坐着让人画我的画像！”匹克威克先生说。
“把你的肖像画下来啊，先生，”胖狱卒说。“我们这里都是画像的
能手，这一点你应该早就知道。不一会儿就画好的，而且都很象。请进来
吧，先生，不要拘束。”
匹克威克先生同意了这个邀请，坐下来；那时侯站在椅子背后的山姆
①对他耳语说，所谓坐着画像，在这里应当了解它的譬喻的意义：
“这是说，先生，那狱卒要仔细察看你的面貌，以便把你跟别的犯人
辨别清楚。”
好戏开场了。那个肥胖的狱卒随意望了望匹克威克先生。另外一个狱
卒坐到这个新来的犯人面前，全神贯注地注视着。第三个狱卒还一直跑到
匹克威克的鼻尖前面，聚精会神地一一研究匹克威克的特征。
最后，肖像画好了，匹克威克先生接到通知说，现在他可以进监狱了。
更早以前，这种“像”是用各部特征的“清单”代替的。你记得普希
金的《波里斯·戈都诺夫》里，在沙皇的命令里提到葛里戈里，说“他身
材矮小，胸脯宽阔，两手略有长短，蓝眼红发，颊额各有一痣”。现在呢，
只要附一张照片，就一切都解决了。
很多人还不知道应该怎样看照片
照相术还在前一世纪四十年代就渗进我们的生活里来，虽然当时还只
是用金属板来拍摄的（所谓银板照相法）。这种拍照方法的最大缺点在于
被拍的人一定要长时间坐在照相机前面——往往要坐上几十分钟。。
而群众对于可以不要画家就能够得到自己像片这一点，也认为过分新
奇，而且近于奇迹，因此并没有很快就相信。在一本古老的俄国杂志（1845
年）上，对这个问题有一段极有趣的记述：
许多人到现在还不肯相信银板照相法果真能够拍出照片来。有一次，
① 山姆是匹克威克的仆人。
一位衣冠楚楚的人跑去拍照，店主人①请他坐下来，校正了玻璃，装好一
块板，看了看钟，就走开了。店主人在室内的时候，这位想拍照的人一动
不动地端坐在那里；但是，店主人刚一走出房门，这位客人为了急于看到
自己的照片，认为没有继续端坐的必要，就站了起来，嗅了嗅鼻烟，仔细
看了看照相机的四面，把眼睛凑近到玻璃上，然后摇了摇头，说了声“这
玩意儿真怪”，就在室内来回地踱起方步来。
店主人回来了，他吃惊地停在门旁边，喊了起来：
“你怎么啦？我对你说过，要端坐在那里啊！”
“是呀，我是坐着呀。我只是在你出去之后才站起来的。”
“那时候你还是应该坐在那里的呀。”
“咦，我为什么要无缘无故地坐在那里呢？”
读者一定以为我们现在对于照相已经不会有这样幼稚的看法了。其
实，即使在今天，许多人对照相还并没有很好了解，譬如说，就很少有人
知道拍好的照片应该怎样看。你一定以为这根本没有什么怎样看的问题：
把照片拿在手上看就是了。但是事实上并不这么简单。照片跟许多日常接
触的东西一样，虽然接触很多，但是我们却不知道正确对待它。大多数的
摄影师和爱好摄影的人——更不用提一般群众——在看照片的时候，完全
不是照应该用的方法看的。照相术知道了已经将近一百年，但是竟还有不
少的人不知道应该怎样看他的照片。
看照片的艺术
照相机在构造上说，等于一只大眼睛：在它的毛玻璃上显出的像的大
小，要根据透镜跟被拍物体之间的距离来决定。照相机拍下来的底片上的
像，就跟我们用一只眼睛（注意——一只眼睛！）放在镜头的位置上所看
到的相同。因此，假如我们想从照片上得到银原物完全相同的视觉上的印
象，我们就应该：
1．只用一只眼睛来看照片，
2．把照片放在眼前的适当距离上。
如果我们用两只眼睛看照片，我们一定会看到前面只是一幅平面的图
画，而不是有远近不同的图画。这一点是不难理解的。因为这是根据我们
视觉的特性所产生出来的现象。我们看一个立体的东西，两眼网膜上所得
到的像是不相同的，右眼看到的跟左眼看到的并不完全一样；正是这个不
完全一样的像，才使我们能够感觉到东西是立体的而不是平面的，在我们
的意识里会把这两个不同的像融合成一个凸起的形象（大家知道，实体镜
就是根据这个道理造成的）。假如在我们面前只是一个平面的东西，譬如
一堵墙壁，那时候情形就完全不同，那时候两只眼睛会看到完全相同的
像，这样我们的意识里就知道它是平面的。
现在我们就可以明白，假如我们用两只眼睛来看照片，是犯了什么样
的错误；这样做就等于我们要自己感觉到前面是一幅平面的图画！我们把
应该只给一只眼睛看的照片交给两只眼睛看，就妨碍了自己看到照片上应
① 就是摄影师。
该看到的东西；因此，照相机这么完善地造出来的像，就给这个大意的行
动完全破坏了。
应该把照片放在多远的地方看？
第二条规则也同样重要，——应该把照片放在眼前的适当距离上来
看，否则，也要破坏正确的形象。
这个距离究竟应该多大呢？
如果要得到一个完全的印象，照片所夹的视角应该跟照相机的镜头望
到毛玻璃上的像所夹的视角一样，或者也可以这样说，应该跟照相机的镜
头望到被拍的东西的视角一样。从这里可以找到应该把照片放在多远来看
的答案：这个距离和原物离开镜头的距离的比，应该跟照片上的物像和原
物的长短的比相等。换句话说，我们应该把照片放在眼前大约等于镜头焦
距的距离上。
假如我们注意到大多数小照相机的镜头焦距多是12…15 厘米，那我
们就可以知道，我们向来没有把照片放在正确的距离上来看：对于正常的
眼睛，看东西最清楚的距离——明视距离——大约是25 厘米，这个数目
几乎等于照相机镜头焦距的两倍。至于挂在墙壁上的照片，因为人们都是
从更大的距离上来看的，自然也只给人一种平面的感觉了。
只有患近视的人（以及能够在近距离看得清楚的孩子们），他们的明
视距离比较短，在用正确的方法（用一只眼睛）看一张普通照片的时候，
才会看到这种效果。他们照习惯把照片拿在眼前12…15 厘米的地方，因
此他们看到的不是单纯平面的图画，而是象在实体镜里看到的那种立体形
象了。
现在我相信读者一定会同意，过去由于自己的无知，没有能够从照片
上得到它所能够提供给我们的全部效果，以致时常埋怨照片的呆板平淡。
全部问题在于我们没有能够学会把眼睛放在照片前面的适当距离上，而且
用了两只眼睛去看那种只预备给一只眼睛看的东西。
放大镜的惊人作用
方才我们说过，患近视的人会把照片上的像看成立体的。那么，有正
常视力的人要怎么办呢？他们不能把照片放到眼前很近。还好，幸亏放大
镜帮助他�