Поэтому все они кажутся черными. Таким образом, тело «видится» черным, если от него не исходит световая энергия. Три луча на рисунке, идущие от лампы, образуют расходящийся пучок.Строго говоря, каждый «луч» света является расходящимся пучком света, но на этом уровне обучения достаточно рассмотрения простых прямых лучей света в двухмерном изображении. Хотя и световая энергия распространяется в виде волн, но для простых объяснений большинства оптических явлений принимается, что она распространяется по прямым линиям.

Важно помнить, что в физике лучи света изображаются прямыми линиями со стрелками на концах для определения направления, в котором распространяется свет (обычно слева направо). Многие экзаменуемые опускают стрелку, и им за это снижается оценка.

Тени и затмения

Тень, образованная точечным источником света

Вы всегда должны помнить, что лучи света от источника распространяются во всех направлениях. На рисунке для построения схемы изображения использованы только два из многих лучей, исходящих от электролампы. Лучи света внутри треугольника, ограниченного этими двумя лучами и точкой Р, будут задержаны диском. Поэтому свет не достигнет экрана на площади, ограниченной этими лучами, и эта поверхность будет казаться черной. Область тени имеет те же очертания, как и преграда (диск), которая перекрывает свет.

Эта неосвещенная область называется областью полной тени. Лучи света, проходящие за пределами двух лучей, конечно же, достигнут экрана и осветят его.

Тень, образованная протяженным источником света

Каждая точка протяженного источника света посылает свой собственный пучок лучей во всех направлениях. Изображение образованной тени может быть объяснено рассмотрением двух крайних точек А и В на концах неоновой трубки на рисунке 3, т. е. проведением лучей из каждой точки до обхвата препятствия (шара) и продолжением их до экрана. Участок, где два треугольника частично перекрываются, представляет собой площадь, где свет совсем не попадает на экран (полная тень).

Убедитесь, что ни один луч света, идущий от любой точки между А и В, например от точки С, не может пройти через шар в полную тень. Тень также наблюдается и на двух внешних участках, где треугольники встречаются с экраном, но здесь тень не полностью черная. На этих участках лишь некоторые лучи, идущие от неоновой трубки, перекрываются шаром; другие же лучи освещают эти области.

Это создает частичную тень, называемую полутенью, которая довольно неопределенна и не имеет ясно очерченной границы. На рисунке также показаны пять лучей из точки С. Один из этих лучей поглощен шаром, два луча проходят близко к поверхности шара и достигают района полутени, в то время как два остальных луча освещают экран.

Упражнение. Аккуратно перенесите изображение в вашу тетрадь и завершите схему проведением лучей, показывающих, как образуются полная тень и полутень. Нарисуйте фронтальный вид (план) форм изображений теней. Две маленькие неоновые трубки используются как протяженные источники света, а из точек А, В, С и D можно прочертить восемь лучей света; только четыре из этих лучей действительно необходимы для полной картины. Укажите, какие две точки требуются и почему только четыре луча необходимы для завершения лучевой схемы.