影がくっつくのはなんで?表面張力のような動きの正体は?

「影」とは、その言葉だけでもさまざまな意味を持ちます。

物理的な意味合いだったり、心理的、精神的な意味合いだったり、文学的な意味合いだったりと多角的な方向から

「影」とはどんなものなのかが説明されています。

今回は「影」を物理的な視点でとらえたテーマで、影がくっつく理由、

そのときおこる表面張力の動きについて調べてみました。

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影とはどんなものなの?

影がくっつくいう現象になんで?と疑問を持った人は意外に多いのではないでしょうか?

理科や化学の勉強をしてきた小学生から高校生の頃、影について学習したとき、影の不思議な仕組みに、実は真剣に考えこんだのではないでしょうか?

そもそも、影とはどのような存在なのでしょう。

調べてみると、影とは光が物体に遮られたときに反対側に出来る暗い部分でその物体の像のことで、影法師とも言いますね。

あるいは、物の姿や形、写真や絵画に映し出された像も影と言います。

例えば、複雑な色や形をしたものが光を当てることで、その反対側に映し出される像は、黒く輪郭だけのものになります。

影は色や平面的な柄やディテールは映し出されることはなく、シルエットだけが映ります。

どんなに顏が美人でもイケメンでも影になるとただのシルエットになってしまうというワケですね。

影がくっつく原因表面張力とは

そんな影がくっつく現象がおこり、それは表面張力が原因だと言われているようですが、表面張力とはどんな現象なのでしょう?

表面張力とは、表面を出来るだけ小さくしようとする力のことで、

界面張力の一種です。

もっと詳しく説明すると、界面張力とは液体や固体の面が他の均一な面と接している面のことで、お互い違う性質の物体は一部の例外を除いては混じりあうことはありません。

例えば、光線は屈折や反射、散乱、吸収をおこすと界面間には界面張力が働きます。
光線は空気という別の物質に触れることにより界面張力が作動し途中で光の向きをかえたり、四方に広がったり、同化してしまったりするのでしょう。

表面張力や界面張力と聞くととてもややこしいもののように思われますが、表面張力という現象は日常生活において身近におこっている現象なのです。

簡単な表面張力は、コップに水を満杯に入れても水はこぼれません。これは、空気と水が別の性質を持つため、水はこぼれないよう結束力を働らかせます。
これが表面張力です。

また、子供のころにやったことがあるシャボン玉も表面張力の結果できたものです。

シャボン玉液は膨らんだとたん、分子同志がバラバラにならないよう強くくっつく力を発揮します。これによってまるく可愛いシャボン玉は空気中で浮かびあがるのです。

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影がくっつくのはなんで?表面張力との関係

表面張力についてのなんで?は理解できましたよね。

それでは、影がくっつくのはなんでなんでしょう?

影がくっつく原理は、影ができるとき反対側から太陽の光(光線)が当たることで影ができます。

太陽光線は屈折、反射、散乱、吸収を行い影を作りだします。

そのときできた影は本影といい、本影は濃い黒目の影で、その周りに薄い色の影ができます。

2つの影がくっつくときこの薄い影が重なり本影のように濃く黒い影ができあがります。

このときお互いの影は引っ張り合い自身の形を必死にキープしようとします。

これは影同士の間で表面張力がおこっていることなのです。

例えば、2個のボールをくっつけようとするとお互いの影がくっつきボールがくっついているように見えますよね。

これも、影が表面張力によりくっついて見える現象なのです。

まとめ

影がくっつくのはなんでなのか?それは太陽光線が影を作りだすとき反射や散乱、吸収を行うときに界面間で表面張力がおこります。

そのため、2つの物体の影どうしはお互い引っ張り合うような現象をおこし2つの影がくっつくように見えてしまうのです。

表面張力は影だけでなくコップに入った満杯の水が溢れそうなのにこぼれない状態や、シャボン玉が割れずにまるい形をキープしているのも表面張力の現象がおこっているのです。

 

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