2019-12-20
В ясный солнечный день, когда Солнце находится высоко над горизонтом, получите на гладком экране, например, на белой стене, тень от ровного края куска картона. Если теперь поднести к листу картона палец так, как это показано на рисунке, то на экране навстречу тени пальца из тени, отбрасываемой листом картона, высунется тень второго пальца. Про ведите такой опыт и объясните его результат.
Решение:
Привлечь для описания явления понятие дифракции невозможно, так как размеры дифракционной картины при таких расстояниях малы.
Решение задачи возможно только тогда, когда мы учтем, что Солнце - не точечный источник света, а обладает конечными угловыми размерами.
Чтобы понять, как появляется встречная тень, обратимся к рисунку.
Так как Солнце как источник света имеет некоторые угловые размеры (около половины градуса), то тени от всех предметов в солнечный день размыты. Степень, размытая края тени зависит от расстояния от предмета до поверхности, где наблюдается тень. Хотя в приведенном опыте кажется, что край теин предмета резко очерчен, на самом деле это не так. Кроме области полной тени есть еще и область полутени. Когда палец, приближаясь к предмету, перекрывает часть лучей, попадающих в область полутени, на экране появляется встречная тень. Слияние тени и встречной тени при дальнейшем движении пальца вниз происходит на границе полутени и освещенной части экрана.
Измерив расстояния между предметом н экраном, между пальцем и предметом и размер встречной тени перед слиянием с прямой тенью, можно на основе простых геометрических соображений оценить угловой размер Солнца.