飞机在天上飞,为何没有在地面上投下巨大的阴影?

用户6534293489481


我看到有人回答,因为光具有波粒二象性,光的衍射云云。这种回答是不对的!

要理解本问题,根本不需要多少物理知识,只需要明白光线是直线传播的,不能绕弯弯,然后简单画图,就能明白其中的道理。

飞机用浅蓝色六角星表示,太阳是黄色球,距离非常远,体积非常大。这里为了简化,画成小球。他在地上投下的真正的阴影(也叫本影,里面很黑,我涂成深蓝色)的面积,随飞机与地面距离的增大,会变得很小,甚至为零。大家可以自己拿出笔来画一画,深蓝色的地方,与太阳无法直线联结,所以光线会被飞机彻底遮挡住。如上图可见,深蓝色比飞机小多了。

其实这和日食是一个道理。日食里面是月亮,而不是飞机,给地球一个阴影。如下图所示,只有黑色部分的阴影(本影)里面的人才会看到日全食,是全黑的。其它灰色的阴影(半影)里面的人能看到的只是日偏食,不很黑,不很明显。黑色部分的阴影(本影)的面积,比月球小多了。


司大勇


这问题问的,得多大的飞机,才能在地上投下阴影啊。

好吧,权当是我想看看有多少人会点进这个问题来吧。

首先:正常我们所见的自然光多是太阳发射出来的,月亮反射的,星光。这些光都是从及其遥远的距离发射过来的。它不像手电筒,你能用手捂住,它不但光源大,同时也会在传输过程中经过各种粒子、灰尘、水汽等折射反射。

所以,当飞机在高空时,四面八方射来的光,会像无影灯一样,让飞机在高空时没有影子。

其次:飞机在地面看起来比较大,长度有十几米、三十几米、乃至于六十多米的庞然巨物。但是相对天空来说,飞机的大小简直可以忽略不计。你把飞机像积木一样,摞成从地面到万米高空的竖塔,全国的飞机也摞不了几排。占地面积往大里算,50米宽*60长*三排=9000平方米,才相当于一平方公里的9000分之一,相对于国家的960万平方公里,九牛一毛都不算。

再次:科幻片上经常通过地面的阴影来描述事物有多大,进而使人产生恐惧、敬畏和相应的视觉效果。但那只是科幻片,像二三十层楼那么大的家伙,还能在天上缓慢移动的,除非是热气球了,飞机反正是达不到那么大。

顺便再列一下飞机的参数,正常737-800,长度39.5米,高度12.5米(主要是垂尾高,机身没那么高)翼展35.8米。看起来是很长很宽,但也就相当于十层楼的高度,这种楼放在哪都不能算太高吧?

大飞机的话,安225,长度84米,翼展可达88米,高度18米,这可以算是庞然巨物了吧?但是飞到几千米的高空,一样看起来不比针尖大,甚至看不到。就像我们看几千米外的三四十层高楼一样,看起来大么?所以,主要在于距离。

其实我主要想看看,这样的问题有多少人点进来。(捂脸)


只有相思


飞机在太阳光下的投影不会大于飞机本身。随着高度的增加,飞机的影子只会越来越模糊、越来越小。以体型最大的波音747为例,机身长度70m宽度为7m。当飞机上升到700m时,机身宽度的阴影会缩小至一条线。这时再加上大气的散射作用,影子会完全消失。



只有飞机在接近地面时,才可以把太阳光近似的看作是平行线,在地面投射出飞机的阴影,如图2。

造成以上现象的原因是太阳实在是太大了。在太阳和地球之间只能排列100个太阳。也就是说太阳最外侧两边光线到达地球的角度为1:100,已经接近1度。在飞机距地面几千米的高度中,这个角度是不能被忽略的。通过机身两侧的阳光在掠过机身后,会在700m处交汇在一起。随着高度增加,交汇点越来越多,阴影会呈“散焦”状态直至完全消失。既使按图1的方式以飞机长度来计萛,飞机上升到7000m时,长度阴影也会完全消失。实际上在此之前飞机阴影的轮廓线已经越来越模糊。

这是因为太阳不是一个点光源,而是像一个巨大的无影灯。当阳光掠过物体轮廓时,会有无数根来自太阳表面不同位置的光线以不同角度同时通过这里,并在地面投射出无数个飞机阴影,这些叠加在一起的影像就是造成飞机阴影轮廓线不清析的原因。

飞机越接近地面,这些影像的重合度越高、阴影轮廓线越清析。反之这些影像就会越发分散,直到出现图1的情况时,重合部分就只剩下了一个点。飞机再往上阴影自然就会完全消失了。


四重奏6028217


因为光具有波粒二象性。要想了解可以看一下光的衍射,或者说电磁波的衍射现象。


光的衍射就是指光绕过障碍物继续向前传播的现象。其中包括单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑,这些实验都可以证明光会绕过障碍物,这就是为什么飞机在天上飞,光线会绕过飞机到达地面。如果高度够高,那么飞机看起来还没太阳大,这样就没阴影了。
如上图所示,高空的飞机不会有阴影,可能细看会有亮度的区别但是不明显。而低空的飞机就会有明显的阴影。


蛋科夫斯基


画一幅图就明白了,首先要知道地球相对于太阳实在是太小了,所以飞机在高空的时候,会不断有光线照射到飞机的下面,所以这样飞机就没有影子了。但飞机飞的很低时,也就是飞机离地面很近时,飞机和地面距离较小,旁边的光线进不来,所以就有影子了。


上丞工作室


因为光在同种均匀介质中沿直线传播,当光照射的不透明的物体上时,在物体的另一侧光线照不到的地方形成的阴暗区域就是影子。


实验:在水平桌面的中央放上一个圆柱形物体。现在它所有一侧点燃一支蜡烛,会在另一侧可以看到圆柱体清晰的影子。在另一位置再点燃一支蜡烛,就会形成两个交叠但不重合的影子。两个影子交叠的部分完全无光而全黑,称为本影;本影旁边有半明的灰暗部分称为半影。接着再点燃第三支蜡烛,本影缩小,半影出现多个层次。同时点燃多支蜡烛,则本影消失,半影也淡得看不见了。

这种现象最成功的应用就是无影灯。
同时,这个实验告诉我们一个事实,光源的发光面积越大,本影越小。太阳虽然巨大,但距离地球遥远,看起来就不是那么大了,照射倒地球上的不透明物体,也要形成本影,飞机当然不例外。但飞机飞的太高,虽然形成了本影,但没有到达地面,所以在地面上看不到飞机的影子。如果在机场上就能欣赏到了,飞机降落时,影子越来越大,起飞时影子越来越小直至消失。

另外,看过一个纪录片,名字忘了,使用直升机进行航拍的,由于直升机飞的较低,画面上就看到了直升机的影子。


甜甜向上314159


谢谢邀请! 我是“胖虎军事”我来回答这个问题。 首先飞机在地面对于我们来说很大,但是与天空相比较真的是太渺小了,如果真要留下影子的话的很大很大很大很大……的飞机才可以,再说了,太阳的光并不像手电筒一样捂着就可以了,它是很散的,所以,要想让飞机在高空中留下影子得达到一定的大小才可以。


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