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有关小孔成像的诗句

发布时间: 2022-07-31 22:31:09

1. 关于小孔成像

小孔成像的原因是光沿直线传播。

用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板,像的大小也会随之发生变化。

这种现象反映了光线直线传播的性质。把一支削得很尖的铅笔,在一张硬纸片的中心部分扎一个小孔。

孔的直径约三毫米左右。设法把它直立在桌子上。

然后拉上窗帘,使室内的光线变暗。点上一支蜡烛,放在靠近小孔的地方。

拿一张白纸,把它放在小孔的另一面。这样,你就会在白纸上看到一个倒立的烛焰。

我们称它是蜡烛的像。前后移动白纸,瞧瞧烛焰的像有什么变化。

当白纸离小孔比较近的时候,像小而明亮;当白纸慢慢远离小孔的时候,像慢慢变大,亮度变暗。改变小孔的大小,我们再来观察蜡烛的像有哪些变化。

你可以在硬纸片上,扎几个大小不等、形状不同的孔,孔和孔之间相距几厘米。这时候在白纸上,就出现了好几个和小孔相对应的倒像。

它们的大小都一样,但是清晰程度不同,孔越大,像越不清楚。孔只要够小,它的形状不论是方的、圆的、扁圆的,对像的清晰程度和像的形状都没有影响 【实验方法】 1.按图2.2-1所示放好蜡烛、小孔屏和毛玻璃屏。

点燃蜡烛,调整蜡烛和屏的高度,使蜡烛的火焰、小孔和毛玻璃屏的中心大致在一条直线上。蜡烛和小孔屏的距离不宜过大。

调整后,可以在毛玻璃屏上看到蜡烛火焰倒立的实像。2.移动蜡烛或毛玻璃屏的位置,可以看到,蜡烛距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越远,得到的像越大。

第二种:剪去易拉罐的上部,蒙上一层塑料膜,在罐底钻一个小洞。将小洞向外对着发光物体,即可在塑料膜上得到倒立的像。

原理: 在同一均匀介质中,沿直线传播 太阳给人类以光和热,这是人类不可缺少的光源。但是由于地球的自转,形成了白昼和黑夜。

每到晚上,黑暗就笼罩着大地。生活在远古的人类祖先,对黑夜是无能为力的。

黑暗给人们以可怕、可恶的感觉,直到今天黑暗仍为人们用来形容邪恶。不知经历了多少个世纪,人类才发现火也能提供光和热。

开始是使用天然火,以后又发明了人工摩擦取火。人工摩擦取火的发明是人类历史的一个划时代进步,它“第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开”①。

生活在五十万年以前的北京猿人就已经懂得使用天然火,大约在几万年前人类又学会了用钻木的方法人工取火。火在长时期里一直是人们唯一可以利用的人造光源,后来人们创造了油灯、蜡烛,还是离不开火,一直到近代光源的发明才取代了火。

通过对光的长期观察,人们发现了沿着密林树叶间隙射到地面的光线形成射线状的光束,从小窗中进入屋里的日光也是这样。大量的观察事实,使人们认识到光是沿直线传播的。

为了证明光的这一性质,大约二千四五百年前我国杰出的科学家墨翟和他的学生作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理。虽然他讲的并不是成像而是成影,但是道理是一样的。

在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔,人对着小孔站在屋外,屋里相对的墙上就出现了一个倒立的人影。为什么会有这奇怪的现象呢?墨家解释说,光穿过小孔如射箭一样,是直线行进的,人的头部遮住了上面的光,成影在下边,人的足部遮住了下面的光,成影在上边,就形成了倒立的影。

这是对光直线传播的第一次科学解释。墨家还利用光的这一特性,解释了物和影的关系。

飞翔着的鸟儿,它的影也仿佛在飞动着。墨家分析了光、鸟、影的关系,揭开了影子自身并不直接参加运动的秘密。

墨家指出鸟影是由于直线行进的光线照在鸟身上被鸟遮住而形成的。当鸟在飞动中,前一瞬间光被遮住出现影子的地方,后一瞬间就被光所照射,影子便消失了;新出现的影子是后一瞬间光被遮住而形成的,已经不是前一瞬间的影子。

因此,墨家得到了“景不徙”的结论,“景”通“影”,就是说,影子不直接参加运动。那么为什么影子看起来是活动着的呢?这是因为鸟飞动的时候,前后瞬间影子是连续不断地更新着,并且变动着位置,看起来就觉得影是随着鸟在飞动一样。

在二千四五百年前,能这样深入细致地研究光的性质,解释影的动和不动 的关系,确是非常难能可贵的。墨家还从光线直线传播的原理解释了投影和半影的现象。

十四世纪中叶,元代天文数学家赵友钦在他所着的《革象新书》中进一步详细地考察了日光通过墙上孔隙所形成的像和孔隙之间的关系。他发现当孔隙相当小的时候,尽管孔隙的形状不是圆形的,所得的像却都是圆形的;日食的时候,像也有缺,和日的食分相同;孔的大小不同,但是像的大小相等,只是浓淡不同;如果把像屏移近小孔,所得的像变小,亮度增加。

对于这一现象,赵友钦经过精心思索和研究,得出了关于小孔成像的规律。他认为孔相当小的时候,不管孔的形状怎样,所成的像是光源的倒立像,这时孔的大小只不过和像的明暗程度有关,不改变像的形状。

当孔相当大的小孔成像示意图。时候,所得到的像就是孔的正立像。

2. 关于小孔成像

小孔成像是根据光沿直线传播的原理成像 很确定的说 所成像与物体左右颠倒也上下颠倒。

物体上方发出的光通过小孔打到荧光屏的下侧。由于小孔成像所看到的像是由实际光线汇聚成的 所以是实像。

特点就是: 1.成的像是实像 2.成的像与物体大小之比为(小孔到成像屏的距离)除以(小孔到物体的距离) 3.成的像与物体大小比列相同 4.成的像是倒立的且左右颠倒(与原物体成中心对称) 5.小孔越小 成像越清晰 但是亮度会比较小。

3. 物理题(关于小孔成像)

分析:本题考查两个知识点------(1)小孔成像,(2)相似三角形。“太阳光传到地球的时间为500s”是多余的条件。

即:太阳直径/光斑直径=太阳距离地球的距离/树叶间的小孔到地面的距离

解:根据小孔成像和相似三角形的知识有

太阳直径d /0.07M=1.5X10的11次方M/7.5M

d=(0.07M*1.5X10的11次方M)/7.5M

d=1.4X10的9次方M

答:太阳的直径约为1.4X10的9次方M。

这样的题经常有“太阳光传到地球的时间为500s”这个附加的多余条件,解题时要注意,别受到干扰。

4. 中国古代中最早提到小孔成像的原理的著作是

中国古代中最早提到小孔成像原理的著作是《墨子》。

原文:

《墨子·经下》记载:光之人煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足敝下光,故成景于上;首敝上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景障内也。

翻译:

光线照到人身上,就像射出的箭一样笔直。射到下面就反射到高处,射到高处就反射到下面,所以成倒影。人的脚遮住下面的光,反射出来成影在上;头遮住上面的光,反射出来成影在下。在物的远处或近处有一小孔,物体为光的直线所射,反映于壁上,所以人影倒立于屏内。

扩展资料:

世界上第一个小孔成倒像的实验

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。《墨经》中这样纪录了小孔成像:

“景到,在午有端,与景长。说在端。”

“景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景库内也。”

这里的“到”古文通“倒”,即倒立的意思。“午”指两束光线正中交叉的意思。“端”在古汉语中有“终极”,“微点”的意思。“在午有端”指光线的交叉点,即针孔。物体的投影之所以会出现倒像,是因为光线为直线传播,在针孔的地方,不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。“与”指针孔的位置与投影大小的关系而言。

“光之人,煦若射”是一句很形象的比喻。“煦”即照射,照射在人身上的光线,就像射箭一样。“下者之人也高;高者之人也下”是说照射在人上部的光线,则成像于下部;而照射在人下部的光线,则成像于上部。

于是,直立的人通过针孔成像,投影便成为倒立的。“库”指暗盒内部而言。“远近有端,与于光”,指出物体反射的光与影像的大小同针孔距离的关系。物距越远,像越小;物距越近,像越大。

《墨经》在两千多年前关于小孔成像的描述,与照相光学所讲的是完全吻合的。

参考资料来源:百度百科-小孔成像

5. 介绍下小孔成像

用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板,像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光线直线传播的性质。

小孔成的像为什么是倒立的?像的大小和哪些因素有关?像的清晰程度和哪些因素有关?

为了说明这些问题,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。

当孔比较小的时候,物的不同部分发出的光线也到达像的不同的部分,所以物的不同部分发出的光线不会重叠,所以像就会比较清晰,比如物的C处发出的光线就不会到达B处,所以也就不会发生物的C处发出的光线与物的A处发出的光线的重叠,所以B处的像就比较清晰;而一旦孔大到一定程度,物的不同部分发出的光线就会在像处发生重叠,像自然也就不清晰了,比如说物的C处发出的光线就会与物的A处发出的光线重叠于B处,这样B处的像就不知道是谁的像了,自然像也就不清晰了。所以板及小孔相当于一个分解器,将来自物的不同部分的光线分解了,所以也就成像了。我们在日常生活中所以在面对物的一张白纸上看不到像,不是因为白纸上没有来自于物的光线,而是因为来自于物的不同部分的光线在白纸上重叠了,所以我们的眼睛无法看到物的像。而一旦我们用透镜或小孔将来自物的光线投射到白纸的不同的部分,那么物的像就显现出来了。当然大小是相对的,这个孔的大小是相对于物的大小说的,如果物很大,那么就是孔比较大,也还是可以成像的。只是孔越小,成的像的分辨率越高。当然如果孔太小,那么通过的光线就会少,像也就未必有足够的亮度了。而且孔太小还会发生衍射什么的,这也会对成像有影响。

孔的大小是相对的其实在小孔成像中的孔的大小是于物来说的,物大则孔可以大,物小则孔必须小。如果我们要成太阳的像,那么就是用足球场那么大的孔也不是不可以的,当然这里面有一个屏幕与孔的距离的问题,如果孔的大小一定,孔与物的距离也一定,那么屏幕距离孔越远,所成的像在理论上的分辨率也就越高。当然在这样的情形下,分辨率的极限是孔的大小,也就说被成像的物上的比孔小细节也就无法分辨清楚了。如果我们用足球场那么大的孔对太阳成像,那么太阳上比足球场小的结构是不会成像出来的。

如果我们用Φ代表可分辨的物的最小结构,而u代表物距,v代表屏幕与小孔的距离(像距),φ代表小孔的直径。

其成像的公式就是:

φ/Φ=(u+v)/v (1)

整理(1)式后可以得到:

Φ/φ-1=u/v (2)

由(2)式可以看出,

当u、φ一定,v趋向无限大的时候,φ/Φ趋向于1,所以只有当像距无限大的时候,像才会达到最大的分辨率。v越小,则分辨率越低,当为v接近为零的时候,像就无法成像了,这也就成了一个世俗所说光斑了。

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