在医院做手术要在手术室做,而手术无影灯就是手术室必须要有的照明设备,可以说,正是因为有手术无影灯的作用,手术才能顺利进行,很多人都知道手术无影灯照出来的光是没有影子的,你知道这是运用的什么物理原理吗?
手术无影灯的照射方式其实是利用了几个灯同时照射,物体的影子就会淡些,或者不明显;其物理原理实际上是与“光的直线传播”和“影子”的知识有关。
手术无影灯无影灯其实并不是真正的“无影”,它只是减淡本影,使本影不明显。影子是光照射物体形成的。地球上各处的影子是不同的。仔细观察电灯光下的影子,还会发现影子中部特别黑暗,四周稍浅。影子中部特别黑暗的部分叫本影,四周灰暗的部分叫半影。这些现象的产生都和光的直线传播有密切关系。
假如把一个柱形茶叶筒放在桌上,旁边点燃一支蜡烛,茶叶筒就会投下清晰的影子。如果在茶叶筒旁点燃两支蜡烛,就会形成两个相叠而不重合的影子。两影相叠部分完全没有光线射到,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蜡烛,本影部分就会逐渐缩小,半影部分会出现很多层次。物体在电灯光下能生成由本影和半影组成的影子,也是这个道理。
很显然,发光物体的面积越大,本影就越小。如果我们在上述茶叶筒周围点上一圈蜡烛,这时本影完全消失,半影也淡得看不见了。科学家根据上述原理制成了手术室无影灯。它将发光强度很大的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,同时又不会产生明显的本影,所以称为手术无影灯。
白炽灯是由一条弯曲的螺旋状灯丝在发光,不是点光源。从这一个点射来的光给物体遮住了,从另一些点射过来的光并不一定全被挡住。很显然,发光物体的面积越大,本影就越小。同白炽灯相比,日光灯有更大的发光面积,物体在日光灯下的本影很小,因此,白炽灯下的影子很清楚,而日光灯下的影子并不明显。如果我们在身边点亮一圈白炽灯,这时本影完全消失,半影也淡得看不见了。人们就是根据上述原理制成了手术用的无影灯。