高中物理课外阅读:无影灯的工作原理

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高中物理课外阅读:无影灯的工作原理

公主 冷月无声

发布日期:2011-05-11 07:05:20

高中物理课外阅读:无影灯的工作原理






公主 冷月无声

发布日期:2011-05-11 07:05:20


影子是光照射物体形成的。地球上各处的影子是不同的。北极圈里是影子的“大人国”,因为那里的太阳光斜照,影子在茫茫雪原上伸展得很远;赤道地带是影子的 “小人国”,因为那里的太阳高悬天空,影子变得很小。

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。

简单说:无影灯是由多盏灯从各个方向照射工作区域(即需要照成无影的地方),因为光沿直线传播,所以单束光照射会留下影子,但无影灯可将其留下的影子由其他光照亮,因此无影灯下不会产生影子。