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夜为什么是黑的?英国气象学家哈雷提出了这样一个问题,小问题包含着大道理,这也引出了光的传播方式新解。
物理书上说:“光是沿着直线传播的”单凭这点我们看远处的物体,应与离近看一样大,但实际恰恰相反,众所周知从远处看一个1.65米高的人,发现他(她)变小了;从地球上看太阳它只有盘子大小,别忘了太阳的直径足有139.2万公里长,这究竟是怎么回事?
我们看一模一样的物体,把他们的切线连在一起,就得出了一个视觉上的光锥体,历来画家都遵循这一规律。反之画出的画就不伦不类,还大呼奇怪了,晚上看星星:有亮的,只是一个点,有弱的,也只是一个点。要想把这说清道明,还须把光分分类:1、我们看到的本体,就叫做本体光,只有光才让我们了解物体的一些基本信息,在漆黑的环境中,是什么也看不到的。
2、物体从一面发出的所有本体光及其他光的组合叫光影光,对于发弱光的物体——或者说仅靠反射其他物体的光来说,光影光是很弱的的,可对于发强光的物体,例如太阳,光影光就尤为重要,它的一些特点引人深思……我们看太阳向周围发出无数的本体光,密密麻麻的挤在一起,好像要把宇宙空间均匀地充满一样,但地球上有有太阳照不到的地方,这种现象出现在地球两极,叫极夜。试想太阳的光影光就像一个宽大的被子,盖在地球这个巨人身上,盖了上身,脚还露着;盖了下身,头还露着,这说明太阳的光影光是不是缩小了?——缩小到小于地球的直径,太阳的光影光就像一株果实成熟的向日葵,瓜子像太阳的本影光,周围花瓣像太阳的其它光。
3、由本体光发出并垂直于本体光光锥体中心线的光叫光的漫射光,这种现象我们统称光的漫射,同样由光影光发出并垂直于光影光光锥体中心线的光也叫光影光的漫射光。在月球表面看太空是漆黑的,看不到星星,说明漆黑的夜空也存在光,只是太弱,超低了人眼所能看到的最低光的密度,超低了摄像机所能拍摄的最低密度,但在地球上却看得到,这只能说明离子带起到透镜使用,分散的光又被聚集,所以得出本体光的传播方式是:在不受外界因素影响下,在足够大的同一种可传播媒介中,光是沿着光的光锥体区,光的直线区、光的点线区、光的消失点传播的。
外界因素指人为改变,离子透镜作用,外界强大引力干扰,行星大气层影响等等,它有以下特点,光锥体通过锥点的中心线与光的直线区,光的点线区,光的消失点是在同一条直线上的,对于垂直重力线的物体的光锥体中心线,就是光锥体的高,它的高是与重力线垂直的,这一点很重要。
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光影光的传播是经过漫长的太空后,也逐渐遵循本体光的传播方式,本体光的传播方式也适用于其他光,所以本体光的传播方式可广义为光的传播方式,光的一些特性:①光的缩小率,因为光是沿着光锥体传播的,所以越来越细,直至细到一个点。比如在地球上看离2000米远的一个1.65高的人,他就是一个点。于是,光的缩小率等于本体离的光锥体的中心线长的商,经计算是8.25*10-4,地球上所有物体都遵循这一规律缩小,太阳的缩小率为:已知太阳的直径139.2公里,与太阳光锥体的商是太阳的半径加一个天文单位距离,加一个计算上可忽略为零的数,经计算,太阳的缩小率为9.24*10-3,所有恒星本体光都遵循这一规律缩小,太阳光影光的缩小率是,约两个天文距离和太阳直径的距离,比一个天文距离和太阳半径的和,结果为2.0,所有恒星光影光都遵循这一个规律缩小。
②为什么我们看远处的东西会因距离的渐远而变小,水平面变高?这是因为光是沿着光锥体传播的,在地球上,光锥体的高垂直于重力线,所以光锥体的下缘辉随着距离的渐远而逐渐抬高,我们看物体是有参照物的,参照物的水平是不变的,变的只是所看到的的物体所发出的光,所以我们看远处的东西,会因距离的渐远而变小水平面变高。
③地球上太阳的光影光的开度。管道有蝶形翻版的,有一个词叫开度,零度时表示关,90度时表示全打开,太阳光光影光也有一个开度,用来结实世界光怪陆离的现象,只不过它的开度是360度。
④有的天体总是在一个天体的固定位置,或者说固定某一时间段在某一特定位置。例如金星,相对于地球而言,它总是在好天明时出现,我们说它的光的开度,这时几乎是固定的,试想地外行星也会有同步月亮的。
当地平线上出现一抹白色便开始计时,经过45分钟,才能看到太阳的本体,这期间太阳的开度为13.5°,这种白光是太阳向四周发的光反射回来的。
当太阳露出地平线,这时太阳的开度小(也就在七八点钟之间)光景小,热量随之也少。
当太阳在头顶立体天空的90度时,太阳光影光的开度最大,光量最大,热量地球接收也最多,但不是最热的时候,地球有一个吸热的过程,同时也有一个散热的过程,只有吸收的热大于散失的热,我们才会感到温度的上升——热了。开度在90以上,虽然开度加大,但光影光的本体光逐渐减少,只要热量在不断积蓄,我们感觉到还是更回热了,只有散失的大于吸收的我们才感到凉快了。
当太阳的本体光消失在地平线后约再过13.5度就迎来了黑夜。
当太阳光影光的开度很小且不变时,太阳就定格顺一个地方了,像南北极的极昼,就是一个很好的例子,太阳挂在地平线上一挂就是半年。
发生日全食时,是月亮经过了同圆的一个太阳光锥体横截面,即相当于一点经过两个月亮直径的过程,明白这点,根据月亮处于太阳与地球之间的距离的各种参数,再造一个月亮,也可达到同样效果的。
宇宙中沿着光的传播方式传播,无疑是最佳传播的一种。
我走月亮走,正说明了物体本体光有千千万。
所以说为什么夜是黑的,一是距地球太远了,那些小小的星星,二是光的传播方式是,在不受外界因素影响下,在足够大的同种可传播媒介下,光是沿着光锥体区,光的直线区,光的点线区,光的消失点传播的,光在宇宙中一路传播一路散步(因有光的反射)真空中也会发生,只是人眼看不到,越来越小,越来越弱,三是光从粒子来,又奔粒子去了,被吸收了,四是确实我们眼有缺陷——不入眼中的光视为黑暗,例如看太阳,是刺眼的强光,但晴空万里的白昼,天空中无处不是充满着这种强光呢?我们的视力确实差,夜是黑漆漆的,其实也充满了光,只是暗暗的,弱弱的了。
论文作者:王建刚
论文发表刊物:《科技新时代》2019年9期
论文发表时间:2019/11/20
标签:太阳论文; 锥体论文; 本体论文; 光影论文; 物体论文; 地球论文; 中心线论文; 《科技新时代》2019年9期论文;