光是沿直线传播的,因此在阳光下,任何不透明的物体都会有影子,只要我们处于见不到太阳光的地方,都处于物体的影子之内,比如说夜晚,我们就处于地球的影子里。
可按理说,阳光下的飞机在高空中飞行,投影在地面应该有很大一个影子才对,可为什么很少看到过呢?
不光是飞机,就连空中的鸟类在飞行时也很少有看到影子,这难免让人觉得奇怪。
影子形成的原因很简单,当有光线无法透过的物体挡在光的传播路径上,就会在物体的另一侧产生阴影。
我们可以做一个非常简单的小实验,使用手电筒充当光源,在大约一米远的地方放置一张A4纸,中间使用一支笔作为挡住光线的物体。
打开电筒,拿着笔在纸张与电筒之间来回移动,当笔靠近纸时,纸上面所呈现的阴影轮廓非常清楚,与笔的形状也越吻合。而随着笔朝着电筒移动,阴影的形状会跟着放大,但是颜色却越来越淡。
这也正是看不见飞机影子的原因,飞机通常飞在万米高空,在这种高度下,眼睛都很难找到飞机的踪迹,更别说看到飞机的影子了。
但是在飞机刚刚起飞的时候,地面上是有影子的,随着飞机慢慢爬升,影子也越来越淡直到消失。因此并不是飞机没有影子,而是飞机飞太高,已经淡得我们看不见了而已。
另外,光源的大小也是影响影子的重要因素。
比如我们把上面实验中的光源替换成手机闪光灯,中间的笔来回移动直至将闪光灯全部堵住,纸上的影子仍然是非常清晰的。
也就是说光源越小,物体的阴影就越清晰,就像点蜡烛的时候,影子照到墙壁上的轮廓清晰可见,但在不同的方向再点上一只蜡烛,物体背后就会形成两个相叠而不重合的影子,重合部分是漆黑的本影,周围半明半暗的地方就是半影,手术室的无影灯正是使用的这个原理。
正因为光在空气中是直线传播,但光通过物体的边缘时也会发生衍射而拐弯,当光源面积足够大时,物体的影子就会由于衍射光线的相互交叉重叠而变得暗淡,甚至消失。
虽然现实中飞机的确是个庞然大物,但与太阳这个巨大的光源相比起来就渺小得可怜了。
不过,如果挡在光源前的物体足够大,也一样能形成阴影,比如月亮挡在太阳面前,形成了月食。
因此,太阳就好比一台无影灯,飞机在高空中投射到地面上影子已经淡到我们看不出来了。
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