影子的边缘为什么常有一圈模糊?

影子的边缘为什么常有一圈模糊?

影子的边缘常不是一道绝对清楚的线,因为日常光源通常有面积。台灯的发光面,甚至远处看似很小的太阳圆盘,都能从稍有差异的方向照向物体后方。

把手放在墙前,墙上完全看不到光源任何部分的区域叫本影,最暗;靠近边缘的地方,手只挡住发光面的一部分,另一部分仍能把光送到墙上,这个明暗逐渐过渡的区域就是半影。若手贴近墙,来自光源不同位置的投影几乎重合,半影较窄;手离墙越远,这些投影错开得越多,模糊带通常越宽。换用较小的发光面,也会让边缘更锐利。

因此,模糊并不一定表示眼睛没有对焦,也不是光线到了边缘就突然“散掉”。在这个日常例子中,主要原因是几何关系:不同出发点的光线对同一物体画出了略微错开的影子。NASA 对日食的说明使用同一原理:太阳被完全遮住形成本影,只被部分遮住形成半影。

https://science.nasa.gov/eclipses/geometry/
https://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/shad.html


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