Из-за чего у огня нет тени: самое просто объяснение

Каждый знает простое правило: любой предмет, если на него светит лампа или солнце, отбрасывает тень. Но стоит зажечь свечу или спичку, и происходит странная вещь — тени от самого пламени почти нет. Можно увидеть тень руки, свечи или спички, но не самого огня. Это кажется парадоксом, потому что мы привыкли считать огонь обычным объектом. На самом деле пламя работает по совершенно другим законам физики.

Огонь может отбрасывать тень только в очень редких случаях

Как появляется тень и почему она возникает

Чтобы возникла тень, нужны три вещи:

• источник света;
• непрозрачный объект;
• поверхность, на которую падает тень.

Тень появляется тогда, когда объект блокирует часть световых лучей. В месте, куда свет не попадает, и образуется черное пятно.

Например, если поставить книгу перед лампой, она перекроет часть света. За книгой появится темная область — ее тень. Главное условие здесь — объект должен задерживать свет.

Почему огонь не отбрасывает тень

Теперь посмотрим на пламя. Оно ведет себя совсем иначе, чем обычные предметы.

Во-первых, огонь сам является источником света. Поэтому он не только не блокирует свет, но и излучает его во все стороны. Когда пламя освещает стену или предметы вокруг, оно заполняет пространство светом, а не создает темную область.

Во-вторых, пламя почти прозрачное. Оно состоит из горячих газов и раскаленных частиц, которые пропускают большую часть света. Поэтому лучи проходят через огонь почти без препятствий.

В результате пламя просто не перекрывает поток света, а значит настоящая тень не образуется.

Театр теней зародился в Китае, но со временем искусство распространилось в другие страны, включая Индию, Турцию и Европу

Из чего на самом деле состоит пламя

Удивительно, но многие думают, что огонь — это отдельное вещество. На самом деле это процесс горения. И миллиарды лет назад на Земле огня вообще не существовало.

Когда топливо (например, дерево или газ) реагирует с кислородом, происходит химическая реакция. Она выделяет энергию в виде тепла и света.

То, что мы видим как пламя, — это смесь:

• горячих газов;
• водяного пара;
• частиц углерода (сажи);
• раскаленного воздуха.

Эта смесь светится, но почти не является плотным объектом. Свет проходит через нее, поэтому четкой тени нет.

Может ли огонь отбрасывать тень

Интересно, что в некоторых условиях тень от пламени все же можно заметить.

Это происходит, если:

• рядом есть очень мощный источник света;
• в пламени много сажи или частиц.

Тогда часть света может немного поглощаться или рассеиваться, и за пламенем появляется очень слабое затемнение.

Но человеческий глаз почти не замечает эту разницу, поэтому нам кажется, что тени нет.

Для чего люди начали использовать огонь? Спойлер: не для приготовления пищи

Почему воздух над огнем дрожит

Иногда рядом с огнем можно заметить странный эффект: предметы будто слегка дрожат или искажаются.

Это происходит потому, что пламя сильно нагревает воздух. Горячий воздух становится менее плотным и начинает подниматься вверх. Из-за этого лучи света изгибаются, и изображение за огнем слегка искажается.

Этот эффект похож на то, как воздух колеблется над раскаленным асфальтом летом.

Искажение воздуха над асфальтом. Источник изображения: index.hu

В итоге получается, что пламя кажется обычным объектом, но с точки зрения физики это скорее светящаяся реакция в газах, а не плотный предмет.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Обязательно подпишитесь!

Поэтому у огня почти нет тени по трем причинам:

• пламя само излучает свет;
• горячие газы пропускают лучи;
• свет не блокируется так, как это делают твердые предметы.

Именно поэтому тень от свечи мы видим, а тень от самого огня — почти никогда.