光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。通過對(duì)光的長(zhǎng)期觀察，人們發(fā)現(xiàn)了沿著密林樹葉間隙射到地面的光線形成射線狀的光束，從小窗中進(jìn)入屋里的日光也是這樣。小孔成像與物體影子的形成，都是由于光的直線傳播形成的。小孔成像是由于光的直線傳播，光從小孔進(jìn)入在屏上形成物體倒立的實(shí)像。影子的形成是由于光的直線傳播，光遇到不透明的物體在物體后面形成的陰影部分。
下面我們來做一下小孔成像的實(shí)驗(yàn)。
把一支削得很尖的鉛筆，在一張硬紙片的中心部分扎一個(gè)小孔成像觀察日食小孔�？椎闹睆郊s三毫米左右。設(shè)法把它直立在桌子上。然后拉上窗簾，使室內(nèi)的光線變暗。
點(diǎn)上一支蠟燭，放在靠近小孔的地方。拿一張白紙，把它放在小孔的另一面。這樣，你就會(huì)在白紙上看到一個(gè)倒立的燭焰。我們稱它是蠟燭的像。前后移動(dòng)白紙，瞧瞧燭焰的像有什么變化。當(dāng)白紙離小孔比較近的時(shí)候，像小而明亮；當(dāng)白紙慢慢遠(yuǎn)離小孔的時(shí)候，像慢慢變大，亮度變暗。
改變小孔的大小，我們?cè)賮碛^察蠟燭的像有哪些變化。
你可以在硬紙片上，扎幾個(gè)大小不等、形狀不同的孔，孔和孔之間相距幾厘米。這時(shí)候在白紙上，就出現(xiàn)了好幾個(gè)和小孔相對(duì)應(yīng)的倒像。它們的大小都一樣，但是清晰程度不同，孔越大，像越不清楚�？字灰獕蛐。男螤畈徽撌欠降�、圓的、扁圓的，對(duì)像的清晰程度和像的形狀都沒有影響
在晚上我們經(jīng)過路燈時(shí)，在地面上會(huì)形成影子，其原因是光的直線傳播 。影子的長(zhǎng)短會(huì)改變，接近路燈時(shí)影子變短，過了路燈時(shí)候又會(huì)變長(zhǎng)。
產(chǎn)生影子的條件：影子形成要光和不透明物體兩個(gè)必要條件。影子分本影和半影兩種：
仔細(xì)觀察電燈光下的影子，還會(huì)發(fā)現(xiàn)影子中部特別黑暗，四周稍淺。影子中部特別黑暗的部分叫本影，四周灰暗的部分叫半影。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生都和光的直線傳播有密切關(guān)系。假如把一個(gè)柱形茶葉筒放在桌上，旁邊點(diǎn)燃一支蠟燭，茶葉筒就會(huì)投下清晰的影子。如果在茶葉筒旁點(diǎn)燃兩支蠟燭，就會(huì)形成兩個(gè)相疊而不重合的影子。兩影相疊部分完全沒有光線射到，是全黑的，這就是本影；本影旁邊只有一支蠟燭可照到的地方，就是半明半暗的半影。如果點(diǎn)燃三支甚至四支蠟燭，本影部分就會(huì)逐漸縮小，半影部分會(huì)出現(xiàn)很多層次。物體在電燈光下能生成由本影和半影組成的影子，也是這個(gè)道理。電燈是由一條彎曲的燈絲在發(fā)光，不只限于一點(diǎn)。從這一個(gè)點(diǎn)射來的光給物體遮住了，從另一些點(diǎn)射過來的光并不一定全被擋住。很顯然，發(fā)光物體的面積越大，本影就越小。如果我們?cè)谏鲜霾枞~筒周圍點(diǎn)上一圈蠟燭，這時(shí)本影完全消失，半影也淡得看不見了�？茖W(xué)家根據(jù)上述原理制成了手術(shù)用的無影燈。它將發(fā)光強(qiáng)度很大的燈在燈盤上排列成圓形，合成一個(gè)大面積的光源。這樣，就能從不同角度把光線照射到手術(shù)臺(tái)上，既保證手術(shù)視野有足夠的亮度，同時(shí)又不產(chǎn)生明顯的本影，所以取名無影燈。
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