为什么影子会相互吸引？ 第1页

我也一直很好奇这个问题。最近似乎想明白了，分享一下。

很小的时候根本不知道什么是衍射，但是听大人说衍射可以让光“拐弯”，就告诉自己这个现象是衍射造成的。知乎上类似的问题也有很多人这样回答。

但是学过光学就发现衍射说不通：自然光的波长在~500纳米这个级别，而影子相吸的作用范围大概在1厘米级，高出了5个数量级。不是说衍射不会发生，而是无法用来解释影子相吸的现象。

作用范围在厘米级的是什么呢？答案有点意外：在地球上，太阳的视角约为0.5度，这意味着在1米的高度，物体边缘的半影 (Penumbra，阳光被遮住一部分的地方) 长约为0.008米——恰好在1厘米的数量级！

明确这一点太阳光下影子为什么会互相吸引的答案就呼之欲出了：两个物体的半影重合时，重合部的亮度下降。（其他光源也会产生这种现象，是否显著则取决于光源的大小和物体与影子之间的距离）

这一亮度下降看起来要比影子靠近更快，可由低亮度时的视觉阈值解释，详见 Dr Sagat 的回答。

作为对Dr Sagat 的回答的补充，我想这一现象之所以反直觉一个重要的原因是我们看不到全部的半影：半影从本影边缘开始，离本影越远越“不暗”，而肉眼可见的模糊边缘只是半影中比较暗（离本影边缘最近）的一部分。而当两个物体的半影（不可见的）边缘相交时，这部分的亮度突然从不可见的有点暗变成了可见的非常暗（如琥珀的回答所说，这与人眼对光强的非线性响应有关）。

图片来源：
http://solar-center.stanford.edu/SID/activities/GreenSun.html
penumbra | eclipse

感谢 rockcloud 的回答让我开始想可能真的是半影。