 太阳光是不是平行光？ Taiyang guang shibushi pingxingguang 在中学地理教学中，我们通常把太阳光看成是平行光，以便于对地球公转的地理意义展开“研究”。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？不知诸位是否思考过这类问题，又是否有自己的答案。今天勤哥和大家分享一下我对这个问题的思考和答案。 1太阳光是不是平行光？ 在宇宙中，作为一个发光的球体，很明显，太阳光向西面八方辐散，它发射出的不是平行光。就一个光源来讲，平行光应该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。  如果太阳光是平行光，那么就不会出现半影区和伪本影区。 2太阳光为何可以看成平行光？ 那么，我们的问题来了：为什么通常我们把太阳光看成是平行光？ 可以做这样两种解释： 第一种：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。由于日地距离远远大于太阳的半径，因而，对于人眼来说，日面的张角大小约为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。也就是说，地球上的人所观察到的太阳光之间的最大夹角也只有31′58″。这么小的夹角，我们是可以将其近似地看成是平行光。 但是，这个小小的夹角我们依然可以在地面感觉到它的存在。  如果我们仔细观察地表物体的影子，我们会看到物影边缘的细小虚化。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。 第二种：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。就像人与地球表面，在我们看来，地表也是平的。也就是说，在宇宙中，相对于地球而言，太阳是无比巨大的，太阳的表面相对于地球而言，就如一个平面。它发出的光就类似于平行光。 这个解释虽然十分形象，但并不是很准确。因为正如前述，由于日地距离太远，以至于我们看到的太远只是一个"小圆盘"。但这样换一个视角却也可以做如下解释：从太阳的角度来看地球，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。 将两个视角的解释综合起来，我们可以看出，日地距离远，应该是让太阳光可以被看成平行光的一个最为主要的原因。也就是说，如果一个天体距地球足够远、光线足够亮，那么它的光都可以看出是平行光。当然，如果两天体靠的很近，发光天体比另一天体足够大，那么对另一天体而言，这也是平行光。当然，这个现象时无法出现的，因为天体之间的引力不允许两个体积差距如此巨大的天体靠的如此的近。 3还有其他类似平行光吗？ 行文至此，这个问题就很好回答了。 有，比如月光。因为两者的距离也有足够远，即使，月球只是反射了太阳光。同时我们经常说“月亮走，我也走”，也说明了只有类似的平行光才会出现这样的情形。 如果各位看官有你自己的想法，可以留言交流。  |
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