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小孔成像之谜

更新日期:2018-10-06 10:15:14 浏览量:1173

随着物理课程的深入,同学们已经进入光学篇章,学习了光的直线传播这部分知识,其中有一个小实验让同学们感到困惑:小孔成像。不少同学不太理解,为什么小孔成像的原理是光沿直线传播?小孔所成的像为什么是倒立的?小孔成像的“小孔”到底要多么小?等等等等许多个疑问。今天就来为你们解答。


大约两千四五百年以前,我国的学者——墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。


下面一一来解决同学们的各种疑问!


首先解释小孔成像为什么是倒立的呢?我们把蜡烛的火焰看成是由许多小发光点组成的,每个发光点都向四面八方发射着光。总会有一小束光,笔直地穿过小孔,在白纸上形成一个小光斑。烛焰上的每一个发光点都会在白纸上形成一个对应的光斑,全部光斑在白纸上就组成了一个烛焰的像。

从图中可以看出,烛焰上部发的光沿直线通过小孔,照在白纸的下部;烛焰下部发出的光,通过小孔,照在白纸的上部,所以在白纸上形成一个倒立的像。这正好说明了光是直线传播的。


再来解决第二个疑问,小孔成像的“小孔”到底要多么小?孔的形状会影响成像情况吗?“小孔”的小是相对于物体来说的,如果物体是太阳,那么这时“小孔”可以有足球场这么大,但如果物体很小,那么“小孔”就要相对于物体更小了。正因为“小孔”相对于成像物体来说太小了,因此孔的形状并不会影响成像的情况,依旧是倒立的实像。


同学们,在物理学习的过程中,你一定会遇到许许多多解决不了的问题,不要担心,不要灰心,努力思考,勇于尝试,真理会一直在那里等待着你的开启!

大智教育集团物理研究院


中考(含学考)研究员卫玮


 

 

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