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影子是怎么样形成的

时间: 嘉馨975 分享

影子是怎么样形成的

  仔细观察电灯光下的影子,还会发现影子中部特别黑暗,四周稍浅。影子是怎么样形成的?学习啦小编在此整理了影子形成的原因,供大家参阅,希望大家在阅读过程中有所收获!

  影子形成的原因

  一种光学现象,影子不是一个实体,只是一个投影。

  影子的产生:是由于物体遮住了光线这一科学原理。光线在同种均匀介质中沿直线传播,不能穿过不透明物体而形成的较暗区域,形成的投影就是我们常说的影子。(这里说的光是可见光线)。

  产生影子的条件:影子形成要光和不透明物体两个必要条件。

  影子中部特别黑暗的部分叫本影,四周灰暗的部分叫半影。这些现象的产生都和光的直线传播有密切关系。 假如把一个柱形茶叶筒放在桌上,旁边点燃一支蜡烛,茶叶筒就会投下清晰的影子 。如果在茶叶筒旁点燃两支蜡烛,就会形成两个相叠而不重合的影子。两影相叠部分完全没有光线射到,是全黑的,这就是本影;本影旁边只有一支蜡烛可照到的地方,就是半明半暗的半影。如果点燃三支甚至四支蜡烛,本影部分就会逐渐缩小,半影部分会出现很多层次。物体在电灯光下能生成由本影和半影组成的影子,也是这个道理。电灯是由一条弯曲的灯丝在发光,不只限于一点。从这一个点射来的光给物体遮住了,从另一些点射过来的光并不一定全被挡住。很显然,发光物体的面积越大,本影就越小。如果我们在上述茶叶筒周围点上一圈蜡烛,这时本影完全消失,半影也淡得看不见了。 科学家根据上述原理制成了手术用的无影灯。它将发光强度很大的灯在灯盘上排列成圆形,合成一个大面积的光源。这样,就能从不同角度把光线照射到手术台上,既保证手术视野有足够的亮度,同时又不产生明显的本影,所以取名无影灯。

  影子与小孔成像

  小孔成像,大约两千四五百年以前,我国的学者—-墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。

  用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间,墙体上就会形成物的倒影,我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板,墙体上像的大小也会随之发生变化,这种现象说明了光沿直线传播的性质。

  大约两千四五百年以前,我国的学者—-墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验。《墨经》中这样纪录了小孔成像:

  “景到,在午有端,与景长。说在端。”

  “景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景库内也。”

  这里的“到”古文通“倒”,即倒立的意思。“午”指两束光线正中交叉的意思。“端”在古汉语中有“终极”,“微点”的意思。“在午有端”指光线的交叉点,即针孔。物体的投影之所以会出现倒像,是因为光线为直线传播,在针孔的地方,不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。“与”指针孔的位置与投影大小的关系而言。“光之人,煦若射”是一句很形象的比喻。“煦”即照射,照射在人身上的光线,就像射箭一样。“下者之人也高;高者之人也下”是说照射在人上部的光线,则成像于下部;而照射在人下部的光线,则成像于上部。于是,直立的人通过针孔成像,投影便成为倒立的。“库”指暗盒内部而言。“远近有端,与于光”,指出物体反射的光与影像的大小同针孔距离的关系。物距越远,像越小;物距越近,像越大。

  《墨经》在两千多年前关于小孔成像的描述,与今天的照相光学所讲的是完全吻合的。

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