无影灯为什么无影

影子在日常生活中有很多应用,如皮影、手影等.但影子并不总是这么令人喜欢,例如看书写字的时候,如果坐的位置不对,人的影子将遮挡住光线,使得书本的亮度不够,长此下去将会影响人的视力.同学们也许认为这是小事,并不要紧,可医生做手术时,如果因为影子影响了光线的强度而有所失误,那可是人命关天的大事了.为此,科学家设计了一种没有影子的灯——无影灯.无影灯为什么会没有影子呢?

我们知道,影子是这样形成的:由于光是直线传播的,因此当光照射到不透明的物体上时,物体将挡住部分光线,使得该物体后面的光线强度减弱,这样就在物体的后面形成了影子.比如,把一个不透明的杯子放在水平桌面上,并在旁边点燃一根蜡烛,杯子后面就会出现清晰的影子.

如果在杯子旁同时点燃两根蜡烛,那又会怎样呢?具体做一做就会发现,这时形成了两个相叠而又不重合的影子,两个影子相叠部分完全没有光线射到,因而是全黑的,这部分影子可以称为本影;本影旁边只有一根蜡烛照到的地方,就是半明半暗的影子,称它为半影.如果同时点燃三根甚至四根或更多蜡烛,本影部分就会逐渐缩小,半影部分就会出现很多层次,也逐渐变得更加暗淡·可以想像,当我们在杯子的四周点上一圈蜡烛时,本影就消失了,而半影也淡得看不见了.

正是基于这样的道理,手术室内的顶灯是由发光强度很大的几个灯在灯盘上排列成圆形,合成一个大面积的光源.这样就能从不同的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而影响手术.

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