小孔成像

发布者:王谢菲     所属单位:景德镇二中     发布时间:2016-02-23    浏览数:0

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,屏幕上像的大小也会随之发生变化,这种现象说明了光沿直线传播的性质。

这个实验至少向我们提出了三个问题: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
小孔成像图像是相反的小孔成像图像是相反的
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。
当孔比较小的时候,物的不同部分发出的光线会到达屏幕的不同的部分,而不会在屏幕上相互重叠,所以屏幕上的像就会比较清晰。如图所示(点击图可以放大),由于孔比较小,物的A处发出的光线就不会到达屏幕的C处,只有物的B处发出的光线才会到达屏幕的C处,屏幕上的C处的光线只来自物的B处,所以C处的像就会比较清晰。
当孔比较大的时候,物的不同部分发出的光线会在屏幕上重叠,屏幕上的像自然也就不清晰了。如图所示(点击图可以放大),如果孔相当大,那么物的A处发出的光线会到达屏幕的C处,而且B处的光线也会到达屏幕的C处,这样光线就会发生重叠,光信息就会发生混乱,也就无法成像。我们在面对物的一张白纸上之所以看不到像,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。
当然孔的大小是相对于物的大小来说的,如物很大,那么就是孔也比较大,也还是可以成像的。如果我们要成太阳的像,那么就是用足球场那么大的孔也可以,只是孔越小,成的像的分辨率越高。不过,如果孔太小,通过的光线就会少,像的亮度也会降低。而且孔太小还会发生衍射等反应,这也会对成像有影响。
所以,比孔小的物体或物体上的比孔小的部分是无法被成像的。

评论
发布

2015年