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无影灯的奥秘照射在不透明的物体上时,物体就会投下一片阴影,影子有时是很有用的,例如在发明钟表之前,人们依靠日晷仪上影子的长度和方位来判断时间.影子有时又是很讨厌的,如外科医生在灯光下动手术时,手的阴影妨碍了他的工作,因此,人们发明了无影灯.
在方桌上铺开一张大白纸,在纸的中心处放上圆柱形物体,先在它的一侧点燃一枝蜡烛.你会看到,这个圆柱就会在另一侧投下它清晰的影子.再点燃一枝蜡烛,就会形成两个相叠而不重合的影子.两影相叠的部分完全无光而全黑,这一部分称为本影;本影旁边有半透明的灰暗部分,称为半影.点燃第三枝蜡烛,本影缩小,半影出现多个层次.同时点燃多支蜡烛,这时本影完全消失,半影也淡得看不见了.如图所示.
根据这一原理,科学家设计了手术室用的无影灯,大面积的光源从不同角度把光线照射到手术台上,保证手术时有足够的亮度,而没有明显的本影来妨碍医生的工作.
请回答下列问题:
(1)无影灯应用了什么物理知识?
(2)外科手术室里使用的无影灯,可以避免手术时出现手及医疗器械产生的黑影,这种无影灯是由许多发光面较大的________组成.
(3)赤日炎炎的夏季,五泉中学的同学们在工地上劳动,将凉水壶放在电线杆的阴影里,周奥青同学突然提出:电线杆有影子,电线为什么没有影子呢?有四位同学提出了解释,其中正确的是
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A.射到电线上的光线太弱
B.电线太细,太阳光射到它上面形成的本影很小,未落到地面
C.太阳是个大光源,能把较细电线的四周照亮,在地面上几乎看不到影子
D.电线杆是竖着的,电线横着不会形成影子
(4)为什么白炽灯下面影子很清楚,而日光灯下的影子却不太清楚?
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