由于光的直线传播,当光照射到不透明的物体上时,在物体的后面就会形成影子.影子在不同的地方、不同的时间各不相同.比如,同一个人在阳光下的影子是早晚长、中午短.
通过观察我们可以发现,电灯光下的物体的影子的中部特别黑暗,四周稍浅.影子中部特别黑暗的部分我们叫它本影,四周灰暗的部分我们叫它半影.这些现象的产生和光的直线传播原理有密切的关系.通过下面这个实验就可以知道其中的奥秘.
我们把一个不透明的杯子放在水平桌面上,旁边点燃一支蜡烛,杯子后面就会投下清晰的影子.如果在杯子旁点燃两支蜡烛,就会形成两个相叠而又不重合的影子,两个影子相叠部分完全没有光线射到,因而是全黑的,这就是本影；本影旁边只有一支蜡烛可照到的地方,就是半明半暗的半影.如果点燃三支甚至四支或更多蜡烛,本影部分就会逐渐缩小,半影部分就会出现很多层次,也逐渐变得更加暗淡.
物体在电灯光下能产生由本影和半影组成的影子,也是这个道理.电灯由一条弯曲的灯丝发光,发光点不只限于一点.从某个点射来的光给物体遮住了,而从另一些点射来的光并不一定被挡住.很显然,发光体的面积越大,本影就越小.如果我们在上述杯子的四周点上一圈蜡烛,这时本影就消失了,而半影也淡得看不见.
正因此如此,手术室内的顶灯是由发光强度很大的几个灯在灯盘上排列成圆形,合成一个大面积的光源.这样就能从不同的角度把光线照射到手术台上,既保证手术视野有足够的亮度,同时又不产生明显的本影而影响手术.所以取名为“无影灯”.
