無影燈的奧秘

丁卡

你聽過這樣一個故事嗎？有一個人非常討厭自己腳底下躺著的影子，想要擺脫它。可是無論他走到哪里，都沒辦法讓影子消失。他就這樣為了躲避影子而跑來跑去，最后累得暈倒在地。他的鄰居聽說了這件事，不禁哈哈大笑："你站在樹蔭底下，把光擋住，腳下不就沒有影子了嗎？"

沒錯。想要讓影子消失，唯一的辦法就是把光線擋住。因為，光線是直線傳播的。當它在"前進"的路上遇到了不透明的物體，不能穿透，就只能在這個物體的后面留下一塊陰影了。所以，有光就會有影。它們是不能被分開的。

可是，在某些特殊的時候，人們既需要光線來照明，又不能出現陰影。比如說，當醫生在手術臺上做手術的時候，需要有足夠的光亮，才能看清楚病人的身體；但如果用普通的燈光來照明的話，醫生的手和身體的影子就會被映在手術臺上。更麻煩的是，做手術的時候，醫生、助手和護士是圍著手術臺站成一圈的。就是說，無論從哪個角度來照明，都免不了會留下陰影。要知道，做手術是件非常精細的工作。要是這些影子跟著醫生的手，在病人身上晃來晃去地"搗亂"，那可就要出大事故了。

那么，怎么才能在留下光明的同時，把陰影趕走呢？

在課堂上，我們學過，影子的大小和光線的位置是有關系的。如果光從近的地方照過來，影子就會變大；當光從遠一點的地方照過來時，影子就沒會變小。嗯，但你有有試過，如果同時有光線從兩個不同的方向照過來，又會怎么樣呢？我們可以做一下實驗。把一個茶葉筒放在桌上，旁邊點燃一支蠟燭，茶葉筒就會投下清晰的影子。這時，你可以再點燃一支蠟燭，放在另一個方向，于是，你會發現在茶葉筒的"腳下"出現了兩個有所重疊、但不完全重合的影子。這兩個影子相疊的部分完沒全有光線射到，是全黑的；其他的部分半明半暗，比普通的影子要淡得多啦。

在科學理論中，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。你可以嘗試一下，再點上第三支、第四支蠟燭……這時，本影就越變越小了，而半影不但越來越大，而且越來越淡。當你圍繞著這只茶葉筒，像在生日蛋糕上那樣，點起了一圈蠟燭時，你會發現：本影居然不見啦，而半影雖然還有一點點，可也已經很淡、很淡，像一圈光暈了。

這是怎么回事呢？呵呵，道理很簡單。影子為什么會成為影子？就是因為光線被擋住，出現了一塊光照不到的地方。在"本影"的那塊地方，光是徹底被擋住的，而到了它的外圍部分，光被擋得不那么嚴了，自然也就沒那么"黑暗"了。當光線從四面八方照射過來，本來因為遮住某一條光線而形成的"影子地帶"又被反方向射來的光照亮了，這下，影子可真的是"無處藏身"啦。

根據這個原理，科學家們制成了一種特殊的燈。它是用發光強度很大的幾個燈，在一塊圓盤上轉著圈排成一個圓形（就像巨石陣？哇，你的想象力太厲害啦），這樣，就可以從不同的角度把非常明亮的光線照到手術臺上，同時又不留下陰影———其實也不是一點兒影子都沒有，只要沒有可能干擾做手術的明顯黑影就可以了。這種燈就是"無影燈"。不過，想見識一下這種神奇的燈可不容易，除非你長大后當了醫生，否則，要是你真的見到了它，那就說明———你生病啦！

摘自《科普童話·百科探秘》