無影燈的奧秘

丁卡

你聽過這樣一個(gè)故事嗎？有一個(gè)人非常討厭自己腳底下躺著的影子，想要擺脫它?？墒菬o論他走到哪里，都沒辦法讓影子消失。他就這樣為了躲避影子而跑來跑去，最后累得暈倒在地。他的鄰居聽說了這件事，不禁哈哈大笑："你站在樹蔭底下，把光擋住，腳下不就沒有影子了嗎？"

沒錯(cuò)。想要讓影子消失，唯一的辦法就是把光線擋住。因?yàn)椋饩€是直線傳播的。當(dāng)它在"前進(jìn)"的路上遇到了不透明的物體，不能穿透，就只能在這個(gè)物體的后面留下一塊陰影了。所以，有光就會(huì)有影。它們是不能被分開的。

可是，在某些特殊的時(shí)候，人們既需要光線來照明，又不能出現(xiàn)陰影。比如說，當(dāng)醫(yī)生在手術(shù)臺(tái)上做手術(shù)的時(shí)候，需要有足夠的光亮，才能看清楚病人的身體；但如果用普通的燈光來照明的話，醫(yī)生的手和身體的影子就會(huì)被映在手術(shù)臺(tái)上。更麻煩的是，做手術(shù)的時(shí)候，醫(yī)生、助手和護(hù)士是圍著手術(shù)臺(tái)站成一圈的。就是說，無論從哪個(gè)角度來照明，都免不了會(huì)留下陰影。要知道，做手術(shù)是件非常精細(xì)的工作。要是這些影子跟著醫(yī)生的手，在病人身上晃來晃去地"搗亂"，那可就要出大事故了。

那么，怎么才能在留下光明的同時(shí)，把陰影趕走呢？

在課堂上，我們學(xué)過，影子的大小和光線的位置是有關(guān)系的。如果光從近的地方照過來，影子就會(huì)變大；當(dāng)光從遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方照過來時(shí)，影子就沒會(huì)變小。嗯，但你有有試過，如果同時(shí)有光線從兩個(gè)不同的方向照過來，又會(huì)怎么樣呢？我們可以做一下實(shí)驗(yàn)。把一個(gè)茶葉筒放在桌上，旁邊點(diǎn)燃一支蠟燭，茶葉筒就會(huì)投下清晰的影子。這時(shí)，你可以再點(diǎn)燃一支蠟燭，放在另一個(gè)方向，于是，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在茶葉筒的"腳下"出現(xiàn)了兩個(gè)有所重疊、但不完全重合的影子。這兩個(gè)影子相疊的部分完沒全有光線射到，是全黑的；其他的部分半明半暗，比普通的影子要淡得多啦。

在科學(xué)理論中，那片全黑的影子被叫做本影；而它外面那片半明半暗的部分，被叫做半影。你可以嘗試一下，再點(diǎn)上第三支、第四支蠟燭……這時(shí)，本影就越變?cè)叫×?，而半影不但越來越大，而且越來越淡。?dāng)你圍繞著這只茶葉筒，像在生日蛋糕上那樣，點(diǎn)起了一圈蠟燭時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)：本影居然不見啦，而半影雖然還有一點(diǎn)點(diǎn)，可也已經(jīng)很淡、很淡，像一圈光暈了。

這是怎么回事呢？呵呵，道理很簡(jiǎn)單。影子為什么會(huì)成為影子？就是因?yàn)楣饩€被擋住，出現(xiàn)了一塊光照不到的地方。在"本影"的那塊地方，光是徹底被擋住的，而到了它的外圍部分，光被擋得不那么嚴(yán)了，自然也就沒那么"黑暗"了。當(dāng)光線從四面八方照射過來，本來因?yàn)檎谧∧骋粭l光線而形成的"影子地帶"又被反方向射來的光照亮了，這下，影子可真的是"無處藏身"啦。

根據(jù)這個(gè)原理，科學(xué)家們制成了一種特殊的燈。它是用發(fā)光強(qiáng)度很大的幾個(gè)燈，在一塊圓盤上轉(zhuǎn)著圈排成一個(gè)圓形（就像巨石陣？哇，你的想象力太厲害啦），這樣，就可以從不同的角度把非常明亮的光線照到手術(shù)臺(tái)上，同時(shí)又不留下陰影———其實(shí)也不是一點(diǎn)兒影子都沒有，只要沒有可能干擾做手術(shù)的明顯黑影就可以了。這種燈就是"無影燈"。不過，想見識(shí)一下這種神奇的燈可不容易，除非你長大后當(dāng)了醫(yī)生，否則，要是你真的見到了它，那就說明———你生病啦！

摘自《科普童話·百科探秘》