为什么飞机和鸟类飞行时没有影子?

2021年06月17日 13:50 次阅读 稿源:新浪科技 条评论

北京时间6月17日消息,据国外媒体报道,在我们的日常生活中,能够看到、观察和互动的事物,虽然看似平常,却隐藏着大量科学信息。你是否注意到,当你将一支铅笔放在盛满水的玻璃杯中,它的形状就会变形,看起来好像是弯的?或者你是否意识到闪电总是锯齿状的?

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你想过没有,为什么飞机似乎从来都不投下阴影?这样正常吗?并且鸟类也是如此……为什么我们看不到它们在地面上的影子呢?

影子如何形成?

影子形成非常简单,当一个不透明物体(不让光线透过的物体)被放置在光的路径上,就会产生阴影,因为光线总是沿着直线传播(在相同介质中),当你将物体放在光源前的时候,就会形成一个阴影。

这是一个非常简单的实验,在家中即可实现:找一个光源,用智能手机的手电筒就行,然后在距离光源大约1米远的地方放一张纸,将一支铅笔放在光源和纸张之间,使铅笔位于光线路径的正中间。

当你将铅笔移近至纸张时,铅笔的阴影就会变得更暗、轮廓更清晰可见,如果你将铅笔移向光源方向(或者移开纸张),阴影就会变得漫反射,变得模糊不清,直到它似乎完全消失。这正是飞机和鸟类飞行中所发生的影子效应。

为什么飞机和鸟类不在地面上投下影子呢?

任何在光源和“屏幕”(这里是指地面)之间的不透明物体总会产生阴影,所以,飞机和鸟类在地面上不会投下阴影的说法是不正确的,事实上,飞机和飞行中的鸟类都会在地面上投下阴影。

正确的提问应该是:“为什么我们在地面上看不到飞行中的飞机影子?”有两个原因可以解释为什么我们看不到飞机的影子。

解释一:飞机处于较高的飞行高度

通常商用飞机的飞行高度是35000-40000英尺,在这个高度,人们甚至无法肉眼直接观察到飞机,更不用说它在地面上形成的阴影。即使同一架飞机飞得很低,例如:距离地面仅有几百英尺的高度,我们仍无法看到它的投下的影子。

然而,如果飞机离从地面起飞,仅距离地面几十英尺,你肯定会看到它的影子,这就是为什么飞机的阴影在起飞和降落时都是可见的。

解释二:飞机太小了!

“飞机太小”这个词听起来很奇怪,但如果你观察一下飞机相对于光源的体积大小,但是你看看飞机与光源(太阳)的大小比例,虽然飞机长度可达几十米,但它们飞行在数万米高空,其长度就显得微不足道了。同样的道理也适用于鸟类,因为与飞行高度相比,它们的身体显得太小,无法在地面上投下清晰的影子。

然而,如果一颗巨大小行星掠过地球上空,地面上数百万人肯定会看到小行星在地面上形成的影子,事实上,这也是日食和月食的形成原理,月食本质上就是月球运行至地球本影区域所形成的。

所以,飞行中的飞机确实会在地面上投下影子,但这些非常分散,以至于普通人几乎看不到。(叶倾城)

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