影子是怎么形成的

发布时间:2017-06-05 15:32

一种光学现象,影子不是一个实体,只是一个投影。那么影子是怎么形成的?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!

影子是怎么形成的

影子形成的原因

光在同种均匀介质中沿直线传播,沿直线传播的光照到不透明的物体上,被物体挡住,在物体后面光线照不到的地方形成影子。

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。

影子分本影和半影两种:

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。

影子的形成和日食月食

日食、月食是光在天体中沿直线传播的典型例证。月亮运行到太阳和地球中间并不是每次都发生日食,发生日食需要满足两个条件。其一,日食总是发生在朔日(农历初一)。也不是所有朔日必定发生日食,因为月球运行的轨道(白道)和太阳运行的轨道(黄道)并不在一个平面上。白道平面和黄道平面有5°9′的夹角。如果在朔日,太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近,太阳离交点处有一定的角度(日食限),就能发生日食,这是要满足的第二个条件。

由于月球、地球运行的轨道都不是正圆,日、月同地球之间的距离时近时远,所以太阳光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、伪本影(月球距地球较远时形成的)和半影。观测者处于本影范围内可看到日全食;在伪本影范围内可看到日环食;而在半影范围内只能看到日偏食。

月球表面有许多高山,月球边缘是不整齐的。在食既或者生光到来的瞬间月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时,未遮住部分形成一个发光区,像一颗晶莹的“钻石”;周围淡红色的光圈构成钻戒的“指环”,整体看来,很像一枚镶嵌着璀璨宝石的钻戒。有时形成许多特别明亮的光线或光点,好像在太阳周围镶嵌一串珍珠,称作倍利珠(倍利是法国天文学家)。

日环食是日食的一种。发生时太阳的中心部分黑暗,边缘仍然明亮,形成光环。这是因为月球在太阳和地球之间,但是距离地球较远,不能完全遮住太阳而形成的。发生日环食时,体物的投影有时会交错重叠。

日环食的本质实际上是因为月球离地球较远,月球的本影不能到达地面而它的延长线经过了地面,而位于月影的本影延长线区域(伪影区)的人们就能看到日环食。如果月球离地球较近,月影本影能到达地面,则本影下的人们看到的是日全食。

日环食还与地球和月亮本身有关。因为地球和月亮都是不透光的球体,所以太阳照射到光有时会被月球挡住。当农历初一初二是就可能发生日环食。在以上日子中,如果地球、月球、太阳在同一条直线上时,日环食就发生了。太阳射出的光线被月球挡住,而在月球的阴影区内,人就不能接受到阳光,所以就无法看到太阳。又因为月球到地球的距离与月球到太阳的距离不同,且月球离太阳比月球距离地球大很多所以月球就把太阳着住,只露出周围的一部分,所以形成日环食。

无论是日偏食、日全食或日环食,时间都是很短的。在地球上能够看到日食的地区也很有限,这是因为月球比较小,它的本影也比较小而短,因而本影在地球上扫过的范围不广,时间不长,由于月球本影的平均长度(373293公里)小于月球与地球之间的平均距离 (384400公里),就整个地球而言,日环食发生的次数多于日全食。

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