火有影子吗?

Quora上有人问过这个问题

http://www.quora.com/Why-does-fire-or-a-flame-not-make-shadow-while-other-things-around-it-do

不知道对不对。有没有更理论一些的解释?

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25个答案
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fengfeixue0219植物分子生物学博士

2014-11-24 20:35

这个,首先要定义下什么是“影子”。我们所说的影子,一般是指光被物品遮挡后,在背景上产生的一片区域,这个区域和周围区域能形成足够强的反差。

请注意“足够强”这三个字。这里所说的足够强,指肉眼能够分辨的反差。如果对于一个完全不透明的物体,在完全没有散射的空间内,由点光源照射,那么可以形成典型意义的“影子”。然而,很多物体并非“完全不透明”,而是半透明,那么依然会形成影子,只不过,在物体背后的背景上也会被光照亮,那么,就显示出“足够强”的反差的必要性了。

那么,物体要形成影子,那么必然会削减足够多的透射光,不论通过散射、吸收、折射等手段,那么,火焰具有这些手段么?

火焰的本质,是一团热的气体(较高温度下可等离子体化),再加上混合在其中的高温物质颗粒。对于在我们生活中可遇到的火焰规模,气体的加热和部分等离子体化,可以视作对可见光不会造成足够的吸收,换句话说,火焰本身是“足够透明”的。如果从这个角度说,火焰本身并不会形成能够观察到的影子。

那么,为什么我们看上去火焰是不透明的?因为火焰本身是发光的(主要来自于受热气体散发的可见光辐射,以及焰色反应发出的光),因此遮掩了透过它的光,就好像白炽灯泡在点亮时看上去似乎不透明一样。

然而,很多火焰中存在高温物质颗粒,例如有机物燃烧多少会产生一定的碳颗粒——这些碳颗粒是在中焰中由于氧气不足形成的——尽管这些碳颗粒会很快被继续氧化为气态的(估计一定时间内是等离子态的)二氧化碳,但这些碳颗粒的确是可以散射和吸收光线的。如果从这个角度说,火焰产生的一些“副产物”可以使得整个火焰产生可观察到的影子——比如上面链接的图中,蜡烛的火焰的“影子”其实就是不完全燃烧的碳颗粒产生的。仔细观察可以看到,其实内焰和外焰是没有影子的。

当然,上面的讨论都是针对可见光波段而言。有很多气体会对不同波长的光进行吸收,所以,如果用其他波长来看,火焰就可能是“有影子”的了。比如,尽管燃烧的蜡烛产生的气体对于可见光来说都是透明的,然而,由于水在远红外波段有强烈吸收,因此如果从远红外波段来看燃烧的蜡烛的话,就会产生一大片“影子”了。

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虽然不是“足够强”,但从图中还是能看见蜡烛火焰的一个“影子”。可能是因为火焰中的高温空气同周围空气产生的折射率差异使得光线偏转射向别处引起的。有没有试过改变实体(火焰)和影像的距离,比较阴影的强度?

即使是“全透明”的光学玻璃,如果不是平板,也会在某段距离上产生“足够强”的影子,比如棱镜、凹透镜等等。如果试一下凸透镜,在小于焦距的距离上,除了中间的特别强的聚焦区,周围也会产生明显的影子。而在远大于焦距的距离上,凸透镜的影子同完全不透明的物体产生的影子就几乎没什么区别了。

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支持者: 筑城院真鉴

火焰原子吸收法也有背景干扰的啊~~

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我觉得吧。。。有没有影子。你关灯就知道了呗,我觉得可能是光的强弱程度。。像白天也会有星星但是太阳光太强烈。。所以会看不见星星。

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火之意志“只要有树叶飞舞的地方就会有火在燃烧,火的影子照耀着村子,然后新的树叶会再次萌芽。”

233333333- 这作死?

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null.二到不治而亡

2014-11-25 00:35

和黑子的原理一样,只要有足够强的光源照射,也会有阴影的。

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支持者: CPP是最好的语言

“影子是由于物体遮住了光线的传播,不能穿过不透明物体而形成的较暗区域”,故可挡住光线传播的东西都可以产生影子,我们没法透过火焰看到它背后的东西,也就表明影子背后的光线无法透过火焰传播过来,所以火焰可以产生影子。

p.s. 无法产生影子的光源看起来应该是像用ps在背景上加上高光的感觉吧

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支持者: 我爱淘课 任星

那么问题来了→_→太阳有影子吗?

=。=故意捣乱的来了。。。

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前面有个讲透镜的有点意思。这是一种”把光线曲折了“,而不是”遮掩了“形成影子的好例子啊。

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支持者: 玄华

有一种仪器叫火焰分光光度计,就是利用火焰对某些波长光的吸收来测量元素含量的

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有个超强的光源照着,比火焰亮的多的话也能弄出影子来。

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只有我一个人觉得那个绿色的蜡烛很诡异么?

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有!自己回去点个打火机看看就造了

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紫电疾风细胞生物学专业

2014-11-24 21:12

抱歉,不知道为什么,我的第一反应是······火影忍者

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