影子也会有方向吸引,错觉or事实

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生活中,阳光时时刻刻伴随着我们。当然,有阳光的地方就会有影子,其无处不在。烈日下的影子我们常享受影子带来的乐趣,手影,皮影戏等等。当两个影子有些距离时,并无异常,但我们仍可以看见影子的周围有些许阴影。周围有一圈阴影的影子当两个物体的影子逐渐靠近时,他们竟然会相互吸引!中间部分已经相互吸引的影子再让他们继续接近,令作者震惊的是,现象会更加明显!两者的中心几乎已经相连的影子这个令我百思不得其解的问题,在不断学习后,终于有了答案,现在向大伙分享一下。有人说这是光的衍射问题,很小的时候问大人,他们叫我自己去查,便相信了衍射说法。可长大后学习了物理发现,一般人可感知的自然可见光的波长nm~nm之间,影子的边缘范围却在1cm左右,两者相差巨大,无法用其解释影子吸引现象。最大可见光波长作用范围在厘米级是什么呢?答案有些令人吃惊:从地球上看,太阳视角略大于0.5度。这意味着对于大概1m高的物体,其半影(边缘影,部分光线可到达处)长约0.m,恰恰为1cm!本影和半影我们先科普一下半影的概念(本段引用百度百科):半影指天体本影周围有部分光通过的影区。呈圆锥形,顶端指向太阳。其边界同月球(或地球)、太阳相内切。在半影区内只能见到部分太阳。当月球半影扫过地球时,便发生日偏食。在影像上,半影是通过观察影像来认识物体的主要障碍,半影又称为模糊阴影。明白了这一点,答案自然而然就呼之欲出了:我们无法看到全部的半影,当两个物体的半影重合时,经过重合部分的光线将会减少,这部分(也就是模糊的阴影部分)亮度将下降,变黑,也就变成了较亮影子,将两个影子连在了一起,形成了以下的现象。动态的影子吸引接下来,我们再来科普一下吸引的主被动问题(在此感谢某位百度网友提供的思路)原理同样是半影的重叠,简单分析为什么离光屏近物体的影子会被离光屏远物体的影子吸引过去。我们都知道,当你拿一个光源正方向照射物体时,物体越远(离光屏越近),暗圈(影子)大小就越接近物体最大挡光面的大小,影子就越靠近这个物体;反之,物体越近(离光屏越远),暗圈(影子)就越比物体最大挡光面大。如图所示:影子的大小当离光屏近的物体影子靠近离光屏远的物体影子时,两者半影如上文所言会变暗,也就是互相吸引,但由于离光屏远的物体半影较大,我们视觉上看去是把他变暗的部分当作影子、半影的一部分。而离光屏近(影子小)的物体却会较明显地显示出吸引现象,从而展现出影子吸引的主被动关系。今天的科普到这里,谢谢大家的支持!


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