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  • 1 # 曼軍1

    根據初中物理光學知識知道:在同一種介質中光沿直線傳播,所以光線穿過小孔時光源上下部分交換,但成像形狀不變,像與光源形狀相同。

    小孔成像的歷史: 大約兩千四五百年以前,中國的學者—-墨翟(墨子)和他的學生,做了世界上第一個小孔成倒像的實驗,解釋了小孔成倒像的原因,指出了光的直線進行的性質。這是對光直線傳播的第一次科學解釋。

    小孔成像的實驗製作:材料很容易準備的,準備好後用一個帶有小孔的板遮擋在牆體與物之間,牆體上就會形成物的倒影,我們把這樣的現象叫小孔成像。前後移動中間的板,牆體上像的大小也會隨之發生變化,這種現象說明了光沿直線傳播的性質。

    實驗器材:兩張硬紙板(白色最好),一根蠟燭,打火機,錐子,暗室

    小孔成像原理和性質的應用

    1、光的直線傳播性質,在中國古代天文曆法中得到了廣泛的應用。我們的祖先製造了圭表和日晷,測量日影的長短和方位,以確定時間、冬至點、夏至點;在天文儀器上安裝窺管,以觀察天象,測量恆星的位置。

    2、中國很早就利用光的這一性質,發明了皮影戲。漢初齊少翁用紙剪的人、物在白幕後表演,並且用光照射,人、物的影像就映在白幕上,幕外的人就可以看到影像的表演。皮影戲到宋代非 常盛行,後來傳到了西方,引起了轟動。

    3、現在的一些照相機和攝影機就是利用了小孔成像的原理——鏡頭是小孔(大多數安裝凸透鏡以保證光線成像距離),景物透過小孔進入暗室,像被一些特殊的化學物質(如顯影劑等)留在膠片上(數碼相機、攝影機等則是把像透過一些感光元件儲存在儲存卡內)。

  • 2 # 航小北的日常科普

    正是因為光線是沿直線傳播的,所以才會有小孔成像這樣的現象。

    比如說你面前有一堵白牆,你在白牆前面放一隻蠟燭,但是牆上卻沒有蠟燭的“像”,但是如果你在白牆和蠟燭之間放一個帶小孔的板子,牆上就出現了蠟燭的“像”,這是為什麼呢?

    我們可以看一下下面這張圖,當蠟燭和牆之間沒有任何阻擋的時候,牆上某一個點接收到的光輝來自蠟燭的各個部分,這些來自蠟燭不同部分的光互相混雜、互相影響,變成顏色單一、與牆上其他點沒有區別的狀態。

    所以我們看到牆上一片亮,並沒有蠟燭的“像”。

    但是如果我們在蠟燭和牆之間擺上一個小孔,就完全不一樣了。

    因為光是沿直線傳播的,所以蠟燭火焰尖端的光線只能夠傳播到牆的最下方,相反的,蠟燭最底端的光線只能夠傳播到牆的最上方。

    這也就是說,牆上各點接收到的光線的明暗、顏色都是不一樣的。同時,這些線的明暗和顏色並不是隨機的,而是跟蠟燭發出的光亮一一對應,這個時候,我們就能夠在牆上看到一個倒立的蠟燭的“像”。

    但是,上述的現象完全是建立在小孔真的非常非常小的基礎之上的,實際上情況還略有不同。

    無論孔有多小,但是孔都是有一定的大小的,這就導致了一個問題。

    之前我們假設說,蠟燭火焰最尖端的發出的光亮只能夠傳播到牆的最底端,但是實際上因為孔有一定的大小,所以這個假設不完全正確,應該說蠟燭火焰尖端放出的光亮會傳播到牆最底端的一小片區域內。

    這一小片區域的大小跟孔的大小有關,如果孔稍微大一點兒,這一小片一小片的區域會互相影響,最後會模糊一片(如下圖所示,上面的孔小,下面的孔大,成像的清晰度完全不一樣)。

    所以這就是為什麼我們強調的是“小孔成像”——當然是孔越小,成像越清晰,當孔大到一定程度之後,就連模糊的像也看不清楚了。

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