一天之中,陽光下物體的影子變化規(guī)律引人注意。首先,影子的長短隨時(shí)間呈規(guī)律性變動(dòng):早晨,太陽升起,物體的影子相對較長,隨著太陽升高,影子逐漸縮短,大約在正午時(shí)達(dá)到最短。之后,隨著太陽西沉,影子又開始拉長,傍晚時(shí)分,影子再次變得較長。這種變化可以總結(jié)為:長——短——長——更長的循環(huán)。
影子的方向變化同樣有跡可循:早晨,影子位于物體的西側(cè);中午時(shí),太陽在正上方,影子指向正南;到了傍晚,太陽西下,影子則轉(zhuǎn)而出現(xiàn)在物體的東側(cè)。影子的運(yùn)動(dòng)軌跡與太陽的移動(dòng)方向恰好相反,路徑為:西——西北——南——東北——東。
在物理學(xué)的視角下,影子的形成分為本影和半影兩個(gè)部分。本影是物體完全遮擋光線,區(qū)域黑暗無光;而半影則是光線部分被遮擋,形成一個(gè)圓錐形區(qū)域,從太陽方向延伸出來。例如,月食時(shí),月球的半影掃過地球,就會(huì)在地球上產(chǎn)生日偏食。在觀察物體時(shí),半影的存在可能造成影像模糊,影響觀察的清晰度。
以上是關(guān)于一天中同一物體影子長短和方向變化的基本解釋,它體現(xiàn)了自然光與物體相互作用的微妙規(guī)律。