66 votos

Lo que provoca que los insectos elenco de grandes sombras desde donde sus pies?

Hace poco me topé con este interesante imagen de una avispa, flotando en el agua:

enter image description here

Suponiendo que esto no es con photoshop, tengo un par de preguntas:

  1. ¿Por qué ve su imagen como que (¿cuál es la explicación física; estoy seguro de que hay un interesante)?

  2. ¿Por qué son los puntos alrededor de la avispa de las piernas en forma de círculo? Tendría que ser de forma cuadrada que si los 'pies' de la avispa fueron en forma de cuadrado?

59voto

delete000 Puntos 765
  1. El mecanismo en juego aquí es la tensión superficial. La cohesión de las moléculas de agua es lo que mantiene a la avispa a flote. Debido a esto, la cohesión, la superficie del agua se comporta como una membrana y se curva hacia adentro. Los rayos de luz que se refracta de la superficie perfectamente plana son ahora incidente en una alteración del ángulo y son reflejados o refractados por la alteración de los ángulos alrededor de la punta de la avispa de las piernas, de ahí la sombra.

  2. La curvatura de la superficie de las huellas de la forma del objeto que toca la superficie. Como se puede ver, sin embargo, la zona de la sombra es mucho mayor que el de avispa, piernas de' consejos. La forma de la sombra por lo tanto siempre se redondea. Los radios de curvatura puede también ser calculado, dada la diferencia en la presión entre el aire y el agua.

18voto

PW. Puntos 3052

Que es un verdaderamente impresionante foto! Yo soy de ninguna manera un experto, pero tengo una idea.

Cuando la avispa se encuentra en el agua, se curva ligeramente hacia abajo. La luz que llega a estos lugares, a continuación, se inclinó más hacia el exterior, que si se acaba de golpear el agua regular. Esto sucede en cada lado del círculo, de modo que la luz siempre está fuera, y no llegar a la parte inferior en esos puntos.

Por lo tanto, usted consigue este efecto.

También, para responder a su segunda pregunta, los pies son tan pequeñas en comparación con la sombra que ellos no juegan gran papel en la forma.

10voto

kymully Puntos 153

Este es un gran ejemplo de lo bueno que es a menudo la razón acerca de la refracción cosas a través de Ese principio.

Vamos a reducir todo esto a 2 dimensiones. La tensión superficial produce algo como esto:2Dschem-plain

Ahora bien, si queremos ahora se un poquito de "ray" tiene que ir a conseguir a partir de una fuente de luz, sólo tenemos que encontrar el camino que lleva menos tiempo. La luz es más lenta en el agua, se quiere ir tan lejos como sea posible en el aire – por supuesto, sólo en caso de que no sea demasiado largo para ir. Tan lejos de la de los insectos, un rayo de luz que acaba de entrar en el agua de la recta perpendicular, ya que minimiza el total de waylength y la ruta de acceso en el agua. 2Dschem-straightray

Sin embargo, justo debajo de los insectos pie, que no funciona – el pie en sí no es translúcido* – y, lo que es más importante, un poco a la izquierda o a la derecha de la derecha debajo de los pies la ruta más rápida será todavía estar a la derecha a través de los pies, ya que cualquier otra ruta de acceso requerirá la luz viaje mucho más a través del agua, mientras que el total de la longitud de la ruta es sólo un poco más corto. 2Dscheme-forbiddencurveray

así que todos estos rayos son "invisibles". Si que funciona de esta manera depende de lo lejos que estamos lejos de la derecha-abajo-el-pie, lo que hace que una circular en la sombra, incluso cuando el pie está en sí mismo tiene otra forma.


*En realidad, es una especie de translúcido supongo, pero ahora no va a ser golpeado por una gran cantidad de luz total. Así que si ese poco de luz tiene que ser distribuidos sobre un montón de tierra, no habrá mucho de la intensidad de ahí abajo.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X