據(jù)國外媒體報(bào)道,在我們的日常生活中,能夠看到、觀察和互動的事物,雖然看似平常,卻隱藏著大量科學(xué)信息。
你是否注意到,當(dāng)你將一支鉛筆放在盛滿水的玻璃杯中,它的形狀就會變形,看起來好像是彎的?或者你是否意識到閃電總是鋸齒狀的?
你想過沒有,為什么飛機(jī)似乎從來都不投下陰影?這樣正常嗎?并且鳥類也是如此……為什么我們看不到它們在地面上的影子呢?
影子如何形成?
影子形成非常簡單,當(dāng)一個(gè)不透明物體(不讓光線透過的物體)被放置在光的路徑上,就會產(chǎn)生陰影,因?yàn)楣饩€總是沿著直線傳播(在相同介質(zhì)中),當(dāng)你將物體放在光源前的時(shí)候,就會形成一個(gè)陰影。
這是一個(gè)非常簡單的實(shí)驗(yàn),在家中即可實(shí)現(xiàn):找一個(gè)光源,用智能手機(jī)的手電筒就行,然后在距離光源大約1米遠(yuǎn)的地方放一張紙,將一支鉛筆放在光源和紙張之間,使鉛筆位于光線路徑的正中間。
當(dāng)你將鉛筆移近至紙張時(shí),鉛筆的陰影就會變得更暗、輪廓更清晰可見,如果你將鉛筆移向光源方向(或者移開紙張),陰影就會變得漫反射,變得模糊不清,直到它似乎完全消失。這正是飛機(jī)和鳥類飛行中所發(fā)生的影子效應(yīng)。
為什么飛機(jī)和鳥類不在地面上投下影子呢?
任何在光源和“屏幕”(這里是指地面)之間的不透明物體總會產(chǎn)生陰影,所以,飛機(jī)和鳥類在地面上不會投下陰影的說法是不正確的,事實(shí)上,飛機(jī)和飛行中的鳥類都會在地面上投下陰影。
正確的提問應(yīng)該是:“為什么我們在地面上看不到飛行中的飛機(jī)影子?”有兩個(gè)原因可以解釋為什么我們看不到飛機(jī)的影子。
解釋一:飛機(jī)處于較高的飛行高度
通常商用飛機(jī)的飛行高度是35000-40000英尺,在這個(gè)高度,人們甚至無法肉眼直接觀察到飛機(jī),更不用說它在地面上形成的陰影。即使同一架飛機(jī)飛得很低,例如:距離地面僅有幾百英尺的高度,我們?nèi)詿o法看到它的投下的影子。
然而,如果飛機(jī)離從地面起飛,僅距離地面幾十英尺,你肯定會看到它的影子,這就是為什么飛機(jī)的陰影在起飛和降落時(shí)都是可見的。
解釋二:飛機(jī)太小了!
“飛機(jī)太小”這個(gè)詞聽起來很奇怪,但如果你觀察一下飛機(jī)相對于光源的體積大小,但是你看看飛機(jī)與光源(太陽)的大小比例,雖然飛機(jī)長度可達(dá)幾十米,但它們飛行在數(shù)萬米高空,其長度就顯得微不足道了。同樣的道理也適用于鳥類,因?yàn)榕c飛行高度相比,它們的身體顯得太小,無法在地面上投下清晰的影子。
然而,如果一顆巨大小行星掠過地球上空,地面上數(shù)百萬人肯定會看到小行星在地面上形成的影子,事實(shí)上,這也是日食和月食的形成原理,月食本質(zhì)上就是月球運(yùn)行至地球本影區(qū)域所形成的。
所以,飛行中的飛機(jī)確實(shí)會在地面上投下影子,但這些非常分散,以至于普通人幾乎看不到。