无影灯的奥秘

你听过这样一个故事吗?有一个人非常讨厌自己脚底下躺着的影子,想要摆脱它.可是无论他走到哪里,都沒办法让影子消失.他就这样为了躲避影子而跑来跑去,最后累得晕倒在地.他的邻居听说了这件事,不禁哈哈大笑："你站在树荫底下,把光挡住,脚下不就沒有影子了吗?"

沒错.想要让影子消失,唯一的办法就是把光线挡住.因为,光线是直线传播的.当它在"前进"的路上遇到了不透明的物体,不能穿透,就只能在这个物体的后面留下一块阴影了.所以,有光就会有影.它们是不能被分开的.

可是,在某些特殊的时候,人们既需要光线来照明,又不能出现阴影.比如说,当医生在手术台上做手术的时候,需要有足够的光亮,才能看清楚病人的身体；但如果用普通的灯光来照明的话,医生的手和身体的影子就会被映在手术台上.更麻烦的是,做手术的时候,医生、助手和护士是围着手术台站成一圈的.就是说,无论从哪个角度来照明,都免不了会留下阴影.要知道,做手术是件非常精细的工作.要是这些影子跟着医生的手,在病人身上晃来晃去地"捣乱",那可就要出大事故了.

那么,怎么才能在留下光明的同时,把阴影赶走呢?

在课堂上,我们学过,影子的大小和光线的位置是有关系的.如果光从近的地方照过来,影子就会变大；当光从远一点的地方照过来时,影子就会变小.嗯,但你有沒有试过,如果同时有光线从两个不同的方向照过来,又会怎么样呢?我们可以做一下实验.把一个茶叶筒放在桌上,旁边点燃一支蜡烛,茶叶筒就会投下清晰的影子.这时,你可以再点燃一支蜡烛,放在另一个方向,于是,你会发现在茶叶筒的"脚下"出现了两个有所重叠、但不完全重合的影子.这两个影子相叠的部分完全沒有光线射到,是全黑的；其他的部分半明半暗,比普通的影子要淡得多啦.

在科学理论中,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.你可以尝试一下,再点上第三支、第四支蜡烛等这时,本影就越变越小了,而半影不但越来越大,而且越来越淡.当你围绕着这只茶叶筒,像在生日蛋糕上那样,点起了一圈蜡烛时,你会发现：本影居然不见啦,而半影虽然还有一点点,可也已经很淡、很淡,像一圈光晕了.

这是怎么回事呢?呵呵,道理很简单.影子为什么会成为影子?就是因为光线被挡住,出现了一块光照不到的地方.在"本影"的那块地方,光是彻底被挡住的,而到了它的部分,光被挡得不那么严了,自然也就沒那么"黑暗"了.当光线从四面八方照射过来,本来因为遮住某一条光线而形成的"影子地带"又被反方向射来的光照亮了,这下,影子可真的是"无处藏身"啦.

根据这个原理,科学家们制成了一种特殊的灯.它是用发光强度很大的几个灯,在一块圆盘上转着圈排成一个圆形（就像巨石阵?哇,你的想象力太厉害啦）,这样,就可以从不同的角度把非常明亮的光线照到手术台上,同时又不留下阴影--其实也不是一点儿影子都沒有,只要沒有可能干扰做手术的明显黑影就可以了.这种灯就是"无影灯".不过,想见识一下这种神奇的灯可不容易,除非你长大后当了医生,否则,要是你真的见到了它,那就说明--你生病啦!