影子是一种光学现象。由于物体遮住了光的传播,不能穿过不透明物体而形成的较暗区域,就是我们常说的影子。分为本影,半影。
四季中日影最短的那一天是夏至,日影最长的那一天是冬至。 早晚太阳升起时影子最长,因为最接近地平线,阳光与物体成最小角度接近平角。中午时影子最短,因为阳光在最高位与被照射物成直角照射影子在物体脚下成圆形分布。 一年中当太阳光直射北回归线时,正值我国北方的夏至节气,正午太阳在头顶正上方,即太阳高度角为90°,为一年中的最大值,此时影子最短;当太阳光直射南回归线时,正值我国北方的冬至节气,此时的太阳高度角为43°,为一年之中的最小值,此时影子最长。
影子的产生机理由于物体遮住了光线这一科学原理。光线在同种均匀介质中沿直线传播,不能穿过不透明物体而形成的较暗区域,形成的投影。 影子分本影和半影两种: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。 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。
将被照射物体视为竖直放置的棒子
当光源照射方向与竖直棒处于同一平面且垂直时
根据一个「手机打不出来的比例公式」
可以计算得出此时的
影子长度为∞(无穷大)
影子是在光照下形成的,不仅是太阳,只要是光源照射物体时都会有影子。影子会随着光线角度而长短不一,当光线与被照射物体在同一垂直线时,物体的影子接近圆形,此时也是应以最小的时候,当光线以此点为中心往两边移动时,影子会慢慢变大。所以当光线与物体所在方向垂直时影子最长!
题主问什么时候影子最长?这个问题,已知条件太少。在这里我就试着回答一下,假若以一个人在地球上留下的影子为例。首先,现实存在的影子与光伴生,没有光也就没有影子。想要影子长,则光源功率一定要足够大,而且光源平行度要好,减少散射对影子的影响。这里太阳光视作平行光线,地球视作规则球体。则当经过人头顶的阳光与地球相切此时留在地球上的影子最长。
太阳高度角问题,一般北半球冬至日,也就是太阳直射南回归线时,太阳与我们的夹