PART 01 光影小实验

阳光下的影子是怎么产生的?

你见过自己的影子吗?你在什么时候见过自己的影子呢?一天中,阳光下的影子有变化吗?是怎样变化的呢?

材料准备

手电筒1只、不透明的杯子1个、粉笔1根

实验步骤 >>>>>>

第一步:将杯子放在桌子上。

第二步:打开手电筒,用手电筒的光照射杯子,看看是不是出现了杯子的影子。

第三步:将手电筒平放在桌子上,照射杯子,仔细观察影子的变化。

第四步:拿起手电筒,继续照射杯子,慢慢改变手电筒的照射角度,同时观察影子的变化。

第五步:慢慢将手电筒移到杯子正上方,从上方垂直照射,看看杯子的影子面积有多大。


想一想

1.移动一下杯子,看看影子会跟着杯子移动吗?

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2.影子的长短和光线照射的角度有什么关系?

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实验揭密

影子是我们再熟悉不过的老朋友了,有一个成语叫“形影不离”,就是借用人和影子的关系,来形容两个人之间关系很好、很亲密。如果有两个小朋友的关系非常好,经常在一块儿玩耍、学习,那么我们就说他们俩是形影不离的好朋友。

在太阳光或灯光下,人们的身旁总是紧随着一个黑黑的影子。它就像一个或大或小的尾巴,紧紧地跟着我们。其实,不仅仅人有影子,其他一些物品在阳光下也会产生影子,而且随着光源与物品位置的变化,物品影子的大小也会不断地变化。

那么,影子到底是从哪里来的呢?

在空气中(严格来说是在均匀的介质中),阳光是沿直线传播的,如果中间出现了障碍物,光线就会被挡住。阳光过不去,自然就变得比较黑暗了,被挡住的部分就形成了影子。比如,我们站在太阳光下,我们的身体会阻挡一部分阳光,于是就形成了影子。

现在你明白为什么我们会有影子了吧。

另外,通过实验,我们还会发现:影子的长短和光线照射的角度有关系,当光线从杯子的正上方垂直照射下来时,影子的长度最短;当光线与桌面平行照射时,杯子的影子最长。

在阳光下,人的影子也会随着太阳光方向的变化而变化。日出时,太阳在东边,影子就在西边,很大;正午时,太阳正当空,影子很小;日落时,太阳在西边,影子在东边,也很大。

为什么影子会出现这些变化呢?这是由于早晚太阳光是斜着照射在人身上的,这样光线被人体挡住的面积大(从头到脚),形成的影子面积就很大;而中午的时候,太阳光直射在人的头顶上,光线被挡住的面积小,形成的影子面积就很小。

在生活中,影子常常可以帮上我们的忙,比如:在烈日炎炎的夏天,人们在马路上行走或骑车时需要树荫的蔽护;晚上在灯光下,通过摆出各种各样的手势,在墙上映出狗、兔子、蛇等各种栩栩如生的动物形象,给生活增添快乐。

TIPS 小贴士

❶精彩的皮影戏,利用的就是影子成像的原理。

❷医生在手术室里用的是无影灯,在这种灯的照射下,影子就很难出现了。