“霜满天”霜的形成（热力学）
“江枫渔火”光的直线传播（光学）
“夜半钟声”声的传播（声学）
秋寒霜重,夜籁人静.那么“霜满天”这种现象合理吗?我们得从霜的成因分析：在寒冷季节的清晨,草叶上、土块上常常会覆盖着一层霜的结晶.人们常常把这种现象叫“下霜”.每年10月下旬,总有“霜降”这个节气.我们看到过降雪,也看到过降雨,可是谁也没有看到过降霜.其实,霜不是从天空降下来的,而是在近地面层的空气里形成的.霜的形成不仅和当时的天气条件有关,而且与所附着的物体的属性也有关.当物体表面的温度很低,而物体表面附近的空气温度却比较高,那么在空气和物体表面之间有一个温度差,如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的,则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却,达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出.如果温度在0℃以下,则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶,这就是霜.因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成.另外,云对地面物体夜间的辐射冷却是有妨碍的,天空有云不利于霜的形成,因此,霜大都出现在晴朗的夜晚,也就是地面辐射冷却强烈的时候.此外,风对于霜的形成也有影响.有微风的时候,空气缓慢地流过冷物体表面,不断地供应着水汽,有利于霜的形成.但是,风大的时候,由于空气流动得很快,接触冷物体表面的时间太短,同时风大的时候,上下层的空气容易互相混合,不利于温度降低,从而也会妨碍霜的形成.大致说来,当风速达到3级或3级以上时,霜就不容易形成了.
因此,霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚.霜的形成,不仅和上述天气条件有关,而且和地面物体的属性有关.霜是在辐射冷却的物体表面上形成的,物体表面越容易辐射散热并迅速冷却,在它上面就越容易形成霜.这就是说,一种物体,如果与其质量相比,表面积相对大的,那么在它上面就容易形成霜.草叶很轻,表面积却较大,所以草叶上就容易形成霜.另外,物体表面粗糙的,要比表面光滑的更有利于辐射散热,所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜.所以从物理角度看,“霜满天”是不合理的.
“夜半钟声到客船”,突出钟声清旷悠扬,惊心动魄的特点.本来,夜半钟声是向四面八方传播扩散的,可是在愁眠不展的诗人听来似乎格外响亮,格外刺耳,似乎是专冲着困顿潦倒的诗人而来的,故而有“到”客船而不到别处的感受.显然,钟声无形无情,如此却有情有势,负载了一层浓得化不开的愁苦,似乎充盈天地,溢满胸怀的全是羁旅离愁.寒山古刹的钟声就这样一声接一声回荡在枫桥的夜空,弥漫在文人的心头,它敲响的是漂泊流浪之音,它划破的是清空寂寥之雾,它甚至穿越时空,飘飘荡荡,向现在也向未来诉说着一个个动人心魄的人生故事.
远处寒山寺的钟声能传到枫桥江畔吗?是否是诗人的臆造呢?
探究表明：气温影响空气的疏密程度,气温高,空气的疏密程度小,则声音传播的速度大；反之,气温低则空气的疏密程度大,声速小.声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径,当遇到温度高的空气时,声音便偏向温度低的区域.当某区域的气温变化比较复杂,声音便会一会儿拐向高空,一会儿拐向地面.这样便会形成奇特的声音跳跃现象.深夜,寺内气温较高而枫桥河畔的气温较低,寒山寺的钟声便可传到数里外的枫桥河畔就不足为怪了.