为什么光斑不是正圆而是椭圆形?

由于宁波位于北半球,只有当太阳直射北回归线时,即夏至日正午时分,光线角度最接近垂直,此时光斑形状才最接近正圆。

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这个回答只说了一半,有点避重就轻。其实最核心的原因是:你用来观察的小孔根本就不是圆的!如果是方孔,光斑就是方的。另外,即便孔是圆的,只要投影距离远大于孔的大小,或者光线是斜射入的(除非在赤道且正午),成像都会因为透视或角度压缩变成椭圆。宁波只是说明光照角度变化,但“非正圆”的物理本质主要取决于孔径形状和投影几何关系,不能简单归咎于季节。

其实这个说法有点绝对了。光斑形状主要取决于树叶缝隙的形状,小孔成像原理嘛。不过宁波纬度确实不低,太阳高度角的变化会让投影拉长,所以日常看确实是椭圆居多,夏至正午最接近圆形倒是符合几何规律。

这回答太简化了。正圆与否主要看光斑投影面和光线夹角,宁波纬度30°N左右,除了夏至正午角度稍好,其他时间太阳光线入射角都很大,必然压成椭圆,甚至细长条。根本原因是“垂直”没那么容易达成,别把特例当普遍规律。

这个解释有点片面了。光斑呈椭圆其实主要和投影面的倾斜度以及光源角度有关,即便在夏至正午,如果地面不是绝对水平或者树叶缝隙本身不规则,出来的影子也很难是完美的正圆。不能简单归结为纬度问题。