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日志

为什么把太阳光看成是平行光?

热度 5已有 4153 次阅读2016-10-25 22:36 |个人分类:教学杂谈|系统分类:教育教学| 德勤地理, 太阳光


为什么把太阳光看成是平行光

张家港市崇真中学 孙德勤

在地理教学中,我们把太阳光看成是平行光。那么,太阳光是不是平行光?太阳光为什么可以被看成是平行光?有没有其他的平行光?


一、太阳光是不是平行光?

在宇宙中,太阳光不是平行光。作为一个发光的火球,太阳光向西面八方辅散,而平行光应来自一个平面的发光。所以,太阳光不是平行光。以日食为例。如果太阳光是平行光,那么日食时的光线见图1所示。而实际的日食情形是图2所示。


二、太阳光为何可以看成平行光?

可以做这样两种解释:


1.太阳半径约为696300千米,地球半径约6371千米,日地距离约为1.5亿千米。日地距离远远大于太阳的半径,日面对人眼的张角大小约为31′58″,差不多相当于一枚5分的硬币(直径2.4cm)放在离眼睛2.6m远处见到的情况。如果是在平行光的照射下,地表物体将呈现出如图3的情形。而由于太阳有31′58″的张角,所以我们看到的物体日影常常有一细小的虚化边缘,如图4。

但由于太阳的张角很小,虚化的阴影也就很小,所以,日常看到的图4物影和图3接近,所以,我们把太阳光也就看成是平行光。


换一个角度,根据日地距离和地球半径,可以计算出,从太阳发出的光,照射到地球上的最大张角约为:sin(张角)≈1/23000,这个角度如此的小,以至于我们完全可以看作为零,因此对于人眼看来,任何两根太阳光线之间的夹角均为零,即看起来太阳光是平行的。


2. 太阳半径约为696300千米,地球半径约6371千米,相对于地球来说,太阳半径约为地球半径的109倍,所以,对于地球来说,太阳表面可以近似的看成是一个平面。类似人与地球表面,在我们看来,地表也是平的。

两者综合起来,距离远应该是一个最为主要的原因。


三、还有其他类似平行光吗?

有,比如月光。我们经常说“月亮走,我也走”,类似的平行光才会有这样的情形。道理类似前述对太阳的分析。




发表评论 评论 (8 个评论)

回复 景荣 2016-10-25 23:22
这样的解释学生会认为地理老师很牛。
回复 xiena523 2016-10-27 14:10
具有启发性的好问题。
回复 小花 2016-10-29 18:52
学习
回复 青松 2016-10-29 22:30
太阳光的解释很受启发,但是,月光类似平行光吗?觉得有点问题,用你的理论似乎说不通啊
回复 chinasun 2016-11-1 09:50
青松: 太阳光的解释很受启发,但是,月光类似平行光吗?觉得有点问题,用你的理论似乎说不通啊
月光也可以看成事平行光。
回复 青松 2016-11-1 20:46
太阳半径约为696300千米,地球半径约6371千米,相对于地球来说,太阳半径约为地球半径的109倍。而月球的赤道直径 3,476.2 千米,两极直径 3,472.0 千米。只有地球的一半多一点,能和太阳等量齐观么?
回复 chinasun 2016-11-2 07:42
青松: 太阳半径约为696300千米,地球半径约6371千米,相对于地球来说,太阳半径约为地球半径的109倍。而月球的赤道直径 3,476.2 千米,两极直径 3,472.0 千米。只有 ...
看第2小点的后的下面一句话。
回复 alan 2017-7-4 09:58
距离产生美

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