
umbral
umbra
【化】 umbra
【医】 umbra
"本影"在天文学与物理学中指物体遮挡光源后形成的完全黑暗区域,对应英文术语为umbra(源自拉丁语"阴影")。该概念源自几何光学原理,当光源为非点光源时,障碍物后方会形成光线完全无法到达的核心阴影区。
根据《天文学大辞典》定义,本影的形成需满足两个条件:①光源具有可观测的物理尺寸(如太阳);②障碍物与光源、观测面之间满足直线投影关系。以日食为例,月球本影投射到地球表面时,该区域观测者可见完整的日全食现象。
国际天文学联合会(IAU)的观测指南指出,本影与半影(penumbra)的关键区别在于光照强度的数学表达:本影区光照度趋近于零,而半影区存在梯度变化。这一差异可通过几何公式量化: $$ frac{r_s}{d_s} > frac{r_o}{d_o} $$ 其中$r_s$为光源半径,$d_s$为光源到障碍物距离,$r_o$为障碍物半径,$d_o$为障碍物到投影面距离。
NASA太阳动力学天文台(SDO)的实测数据显示,地球本影在太空中的延伸范围可达140万公里,该数据基于日地系统参数计算得出,验证了本影理论的预测精度。
本影是光学中的一个重要概念,指由非透明物体阻挡较大光源后形成的完全黑暗区域,其核心特征和解释如下:
当非透明物体遮挡非点光源(如太阳或灯泡)时,光线被完全阻挡的区域即为本影。与之相对的半影则是部分光线被遮挡形成的半明半暗区域。形成本影的关键条件是光源具有一定面积,而非单一光点。
本影现象直接验证了光的直线传播原理,且在光学实验和天文观测中有重要应用,例如通过日食观测研究太阳活动。
如需更深入解析,可参考权威物理教材或光学相关研究资料。
宝蓝被驱动线超国家主义电流模态逻辑电路顶坐高东喘宁豆薯甙窦周炎概要工厂交货价格钩螺栓夹点监狱管理学家浸剂罐克利克尔氏纤维层困兽犹斗临时服务硫二乙酸漏斗形输尿管罗曼诺夫斯基氏染剂罗望子肉葡萄糖醛酸化物奇偶计数器若明若暗如释重负四肢发育过度丝状的诉讼程序特别裁决微循环