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本影与半影
来源:科技百科 专题:物理天地

我们在台灯下写字的时候,稍一留意就可以看到握笔的手在纸面上留下的影子.仔细观察纸面上笔或手的影子,我们还会发现影的边缘部分比影的中心部分相对地亮一些,好像影子的周围还有一圈虚的边界似的.其实,不光是台灯造成的影子有这种特点,如果我们再去认真观察被太阳光、月光,以及汽车灯光等照射的物体的影子时,也会觉察到这种情况.物理学上把影的中部最黑暗的区域叫本影,把本影边缘亮度稍大的区域叫半影.那么,为什么会产生本影和半影呢?

原来,任何实际的光源都不是真正的“点”光源,它们都具有一定大小的发光面积.我们知道,由点光源发出的光照射不透明物体时,在物体背光的方向上可以形成一个边缘清晰的黑暗区域,即物体的影.但由实际光源照射物体时,它的发光面却可以被看做是由若干个点光源组成的.由这些点光源照射同一物体时,又会形成若干个物体的影.所有这些“影”的重叠部分,也就是“发光面”上所有点发出的光线都照射不到的区域(显然最黑暗),就是本影;发光面上发出的一部分光线可以照射到,而另一部分光线却无法照射到的区域(显然亮度比本影会大一些),则是半影。

图光—1 画出了灯泡上A、B 两点所发出的光线照射物体M 时,在屏S上形成物体本影和半影的情形.由此不难看出,半影分布在本影的边缘.如果你有兴趣,不妨依据图光—1 在灯泡上任意找出两个发光点,看它们发出的光线是怎样照射物体M 并在屏S 上形成影的。

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