От чего зависит вид тени в физике

Подобие в оптике

Прямолинейностью распространения света объясняется образование тени и полутени. При малых размерах источника или если источник, находится на расстоянии, по сравнению с которым размерами источника можно пренебречь получается только тень. Тень – это область пространства, в которую свет не попадает. При больших размерах источника света или, если источник находится близко к предмету, создаются нерезкие тени (тень и полутень). Образование теней и полутеней показано на рисунке:

Размеры предмета, который создает тень и размеры тени прямо про-порциональны. Также эта тень подобна самому предмету. Это можно увидеть из следующего чертежа:

Пусть S – точечный источник света, перпендикуляр h – размер предмета а перпендикуляр H – размер тени. Треугольники SAA’ и SBB’ – прямоугольные. Угол BSB’ – общий для этих двух треугольников. Из этого следует, что по двум равным углам данные треугольники подобны. Если эти два треугольника, то три стороны одного треугольника пропорциональны трем сторонам второго:

Занятие 4. Свет и тень

В одной среде свет распространяется прямолинейно и равномерно. Прямолинейностью распространения света объясняется образование тени и полутени. Если на пути лучей поставить преграду (непроницаемый для лучей предмет), то за предметом образуется тень, а иногда ещё и полутень.

Тень — неосвещённая область пространства за предметом, в которую свет не попадает, или силуэт предмета, возникающий на экране за источником света. Контур тени в той или иной степени повторяет контур преграды света.

Полутень — слабо освещённое пространство между областями полной тени и полного света.
Тень и полутень от одного источника света

При малых размерах источника (такой источник называется точечным) или если источник находится на очень большом расстоянии по сравнению с размерами преграды, получается только тень.

Образование тени
Образование полутени
Тень и полутень от нескольких источников света

Тень и полутень могут образовываться и от нескольких точечных источников света. При освещении Солнцем и Землёй образуются области тени и полутени.

Образование тени и полутени Земли при освещении её Солнцем является причиной смены дня и ночи, солнечных и лунных затмений; тени и полутени Луны — причиной смены фаз Луны.

Внимательно рассмотрите фотографию, на которой представлена смена дня и ночи. Объясните, почему день сменяет ночь

Как рассеивается свет?

В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Поэтому луч лазера в воде не виден, так как он не рассеивается и проходит прямо. Проходя через неоднородную среду, свет рассеивается. Это можно наблюдать при прохождении лазерного луча сквозь дым, воду и яичный белок.

Тень, виды, свойства и применение

«Тень — область пространства, находящаяся вне прямого луча света, исходящего из источника света. Тень образуется в результате рассеивания и поглощения света в атмосфере, что создает темную область в тени. «

1. Все о свете. От А до Я

2. Свет — источник тени

4. Характеристики тени

5. Взаимодействие теней

6. Применение в фотографии и дизайне

Бестеневые светильники

Все о тени. От А до Я

Форма и размер тени зависят от объекта, который ее создает, и от угла падения света на этот объект. Например, если объект имеет форму квадрата, то тень будет иметь форму квадрата с той же площадью, что и объект. Если объект находится на земле, то тень обычно будет длиннее, чем сам объект, так как свет распространяется по земле и достигает объекта под углом.

Цвет тени зависит от цвета объекта и окружающего пространства. Например, тень от черного объекта будет темной, а тень от белого объекта будет светлой. Также цвет тени может изменяться в зависимости от освещения и времени суток.

Кроме того, форма и размер тени могут изменяться в течение дня в зависимости от положения солнца на небосклоне. Например, утром тень будет короткой и узкой, а вечером — длинной и широкой.

Свет – источник тени

Свет — это электромагнитное излучение, которое может быть видимым или невидимым для человеческого глаза. Свет имеет длину волны и частоту, которые определяют его свойства.

Когда свет попадает на объект, он может:

отражаться
преломляться
поглощаться

Отражение происходит, когда свет отражается от поверхности объекта, а преломление — когда свет изменяет направление своего движения при прохождении через границу двух сред с разными показателями преломления. Поглощение происходит, когда часть света поглощается материалом объекта.

Если объект находится в тени, то это означает, что свет не может достичь этого объекта или попадает на него под небольшим углом. В результате этого объект остается невидимым. Однако, если объект находится в зоне освещенности, то свет может достигать его и вызывать отражение или преломление света.

Виды теней

Существует несколько видов теней, которые могут быть созданы источником света:

Круговая тень. Образуется вокруг источника света, когда свет отражается от поверхности, на которую падает. Она имеет форму круга и может быть использована для создания эффекта глубины или объема на поверхности.
Проецирующая. Это тень, которую создает объект, который находится между источником света и наблюдателем. Она может иметь различные формы и размеры в зависимости от расположения объекта и угла падения света.
Контурная. Создается на границе между светом и тенью. Она обычно имеет форму линии или полосы и может использоваться для создания эффектов на фотографиях или в дизайне.
Растущая. Появляется по мере того, как объект перемещается в направлении источника света. Она может быть использована для создания движения или динамики на фотографии или в видео.
Падающая. Это тень, которая падает на поверхность от объекта, находящегося выше источника света. Она может использоваться для создания эффекта объема или глубины на изображении.
Отраженная тень — это отражение света от поверхности объекта, которое создает тень на этой поверхности. Она может быть использована для создания интересных эффектов на фотографии или в дизайне.

Характеристики тени

Характеристики теней зависят от многих факторов, некоторые из основных включают в себя:

Форма тени

Форма тени зависит от нескольких факторов, включая направление источника света, форму и размер объекта, на который падает тень, а также угол падения света:

Источник света находится над объектом, то тень будет иметь форму круга или полукруга.
Сбоку от объекта, то тень может иметь форму эллипса или овала.
За объектом, то тень будет в форме треугольника или трапеции.

Кроме того, форма тени может изменяться в зависимости от размера объекта. Чем больше объект, тем более размытой будет его тень. Также форма тени может меняться при изменении угла падения света на объект. Например, если угол падения света становится больше, то тень становится более вытянутой.

Размер тени

Для определения размера тени необходимо провести следующие шаги:

1. Определить объект, от которого будет падать тень. Например, если вы хотите узнать размер тени от дерева, то необходимо выбрать дерево и измерить его высоту и ширину.

2. Определить источник света. Например, если это солнце, то нужно знать его положение на небе и угол падения лучей света на объект.

3. Измерить расстояние от объекта до источника света. Это можно сделать с помощью рулетки или другого измерительного прибора.

4. Рассчитать размер тени, используя формулу:

Размер тени = (высота объекта) * (расстояние от объекта до источника света) / (угол падения света).

Например, если высота объекта равна 10 метрам, расстояние до источника света равно 50 метрам, а угол падения света составляет 45 градусов, то размер тени будет равен:

(10 м) * (50 м) / (45 градусов) ≈ 5,56 м

Таким образом, размер тени от объекта высотой 10 метров при расстоянии до источника света 50 метров и угле падения 45 градусов будет примерно равен 5,56 метрам.

Цвета тени

Цвета тени от света зависят от многих факторов, таких как источник света, его интенсивность, направление и угол падения, а также материал, на который падает свет.

Если мы говорим о тени, то она обычно имеет черный или темно-серый цвет, так как свет, падающий на поверхность, поглощается материалом и не отражается обратно. Однако, если источник света находится за объектом, то тень может иметь другой цвет, например, красный или зеленый, если свет исходит от лазера.

Кроме того, цвет тени может изменяться в зависимости от угла падения света. Если свет падает на поверхность под углом, то тень будет иметь более яркий цвет, чем если свет падает перпендикулярно поверхности. Это происходит потому, что при падении света под углом свет рассеивается и поглощается более равномерно, что приводит к более яркому цвету тени.

Также стоит учитывать, что цвет тени зависит от материала, на который падает свет. Например, если объект сделан из металла, то тень будет иметь серебристый или золотой цвет, в то время как если объект сделан из дерева, то тень будет более темной и коричневой.

Яркость тени

Яркость тени – это параметр, который характеризует интенсивность тени, отбрасываемой объектом на поверхность. Он зависит от нескольких факторов, включая источник света, направление света, размер и форму объекта, а также характеристики поверхности, на которую падает тень.

При оценке яркости тени необходимо учитывать следующие факторы:

Источник света. Яркость тени зависит от интенсивности источника света. Чем ярче источник света, тем более яркой будет тень.
Направление света. Яркость тени также зависит от направления света, падающего на объект. Если свет падает под углом к поверхности объекта, то тень будет более яркой.
Размер и форма объекта. Размер и форма объекта также влияют на яркость тени. Большие объекты отбрасывают более яркие тени, чем маленькие. Кроме того, форма объекта может влиять на яркость тени, например, квадратные объекты могут отбрасывать более яркие тени, чем круглые.
Характеристики поверхности. Характеристики поверхности также влияют на яркость тени. Например, глянцевая поверхность отражает больше света, чем матовая, что приводит к более ярким теням.
Угол падения света. Угол падения света также влияет на яркость тени. Если свет падает на поверхность под углом, то тень будет менее яркой, чем если свет падал бы прямо на поверхность.

Оценка яркости тени необходима для правильного проектирования освещения и выбора материалов для объектов, чтобы они выглядели наилучшим образом.

Контур тени

Контур тени — это линия, которая ограничивает тень, отбрасываемую объектом на поверхность. Он может быть определен как линия, по которой объект пересекает поверхность и образует тень. Контур тени может быть линейным или изогнутым, в зависимости от формы объекта и угла падения света.

Линейный контур тени обычно имеет форму прямой линии, когда объект находится на расстоянии от поверхности, и свет падает под углом, близким к прямому. В этом случае контур тени представляет собой прямую линию, которая соединяет точку пересечения объекта с поверхностью и точку, где свет перестает достигать поверхности.

Изогнутый контур тени возникает, когда объект расположен ближе к поверхности или когда угол падения света не является прямым. В этом случае тень может иметь изогнутую форму, и контур тени будет представлять собой кривую линию, соединяющую точки пересечения объекта с поверхностью и точкой, где свет не достигает поверхности.

Полутень

Полутень — это область пространства, которая находится между ярко освещенным участком и темной частью объекта или ландшафта. Полутень обычно характеризуется умеренной освещенностью и более мягкими цветами, чем ярко освещенные участки.

В природе полутень может быть создана различными факторами, такими как тень от дерева или здания, тень от облаков или других объектов на небе, а также изменение времени суток. В искусственном освещении полутень может создаваться с помощью светильников, которые расположены на разных уровнях и создают разную степень освещенности.

Полутень играет важную роль в создании атмосферы и настроения в любом пространстве. Она может создавать ощущение спокойствия и умиротворения, а также подчеркивать красоту и детали объекта. Кроме того, полутень часто используется в ландшафтном дизайне для создания тенистых зон, где можно укрыться от жары или насладиться прохладой.

Взаимодействие теней

Взаимодействия теней – это процесс, при котором происходит наложение (перекрытие) теней от одного объекта на другой. В результате этого процесса тени могут изменять свою форму и размер, а также создавать новые эффекты.

Одним из примеров взаимодействия теней является наложение тени от одного объекта на другой объект. Например, если на столе стоит лампа, а на полу лежит коврик, то тень от лампы может частично перекрывать тень от коврика.

Еще одним примером взаимодействия теней является использование теней в дизайне для создания уникальных и выразительных образов. Например, тени от деревьев могут быть использованы для создания теневых зон на участке, а тени от зданий могут быть использованы для выделения архитектурных элементов.

Наконец, взаимодействие теней также может быть использовано в фотографии. Например, фотограф может использовать тени для создания эффекта глубины пространства или для создания контраста между объектами на снимке.

Применение тени в фотографии и дизайне

Тени от света – это эффект, создаваемый на фотографии за счет использования света и тени. Он позволяет добиться глубины, объема и текстуры объекта на снимке.

Тени в фотографии и дизайне могут быть созданы с помощью различных техник и инструментов. Вот некоторые из них:

1. Использование света. Свет является основным инструментом для создания теней. Если вы хотите создать более глубокие тени, то используйте яркие источники света, такие как лампы или фонари. Если же вы хотите создать более мягкие тени, то можно использовать рассеянный свет, например, от окна или от свечей.

2. Использование фильтров. Фильтры могут помочь вам изменить цвет и интенсивность света, что может повлиять на создание тени. Например, фильтр с синим оттенком может создать голубую тень, а фильтр с желтым оттенком может создать желтую тень.

3. Использование текстур. Текстуры могут добавить глубину и интерес к фотографии. Например, использование бумаги или ткани может создать интересную текстуру, которая может создавать тени на объектах.

4. Использование градиентов. Градиенты могут создавать интересные эффекты на фотографии или дизайне. Например, вы можете использовать градиент, чтобы создать тень от объекта на фоне, или градиент для создания эффекта глубины.

5. Использование масок. Маски могут помочь выделить определенные области на фотографии или в дизайне. Например, если вы хотите создать тень только на определенном объекте, то можете использовать маску, чтобы скрыть все остальное.

Бестеневые светильники

Бестеневые (безбликовые) светильники — это специальные осветительные приборы, которые обеспечивают равномерное и безбликовое освещение. Они используются для создания качественного освещения в различных сферах, таких как фотостудии, ювелирные мастерские, медицинские учреждения и т.д.

Основными компонентами бестеневого светильника являются лампа и отражатель. Лампа может быть галогенной, светодиодной или люминесцентной, а отражатель — зеркальным, линзовым или зеркально-линзовым.

Преимущества бестеневых светильников:

Равномерное и безбликовое освещение;
Высокая яркость и хорошая цветопередача;
Возможность регулировки яркости и цветовой температуры;
Надежность и долговечность.

Недостатки бестеневых светильников:

Высокая стоимость;
Необходимость использования специальных ламп и отражателей;
Ограниченный диапазон применения.