
小孔成像
用一支削得很尖的鉛筆,在一張硬紙片的中心部分扎一個小孔 。孔的直應花徑約三毫米左右 。設法把它直立在桌子上(如圖) 。然后拉上窗簾,使室內的光線變暗 。
點上一支蠟燭,放在靠近小孔的地方 。拿一張白紙,把它放在小孔的另一面 。這樣,你就會在白紙上課飯號照看到一個倒立的燭焰 。我們稱它是蠟燭的像 。前后移動來自白紙,瞧瞧燭焰的像有什么變化 。當白紙離小孔比較近的時候,像小而明亮;當白紙慢慢遠離小孔的時候,像360問答慢慢變大,亮度變暗 。
改變小孔的蘇審大小,我們再來觀察蠟燭的像有哪些變化 。
你可以在硬紙片上,扎幾個大小不等、形狀不同的孔,孔和孔之間相距幾厘米 。這時候在白紙上,就出現了好幾個和小孔相對應的倒像 。它們的大小都一樣,但是清晰程度不同,孔越大,像越不清楚 。孔只要夠小,它的形狀不論是方的、圓的、扁圓的,對像的清晰程度都沒有影響 。
這個實驗至少向我們提出了三個問題:小孔成的像為什么是倒立的?像的大小和哪些因素有關?像的清晰程度和哪些因素有關?
為了說明這些問題,我們把蠟燭的火焰看成是由許多小發光點組成的,每個發光點都向四面八方射著光 。總會有一小束光,筆直地穿過小孔,在白紙上形成一個小光斑 。燭焰上的每一個發光點都會在白紙上形成一個對應的光斑,另全部光斑在白紙上就組成了一個燭焰的像 。
從圖中可以看出,燭焰上部發的光沿直線通過小孔,照在白紙的下部;燭焰下部發出的光,通過小孔,照在白紙的上部,所以在白紙上形成一個倒立的同本像 。這正好說明了光是直線傳播的 。
如果你把小孔搞得太大,穿過小孔的光束就變粗 。由燭焰各部分射來的光束通過較大的孔以后,會在白紙上形成一些較大的光斑 。這些光斑互相交叉重合,燭焰的像就變得模糊不清了 。再增大小孔的孔徑,白紙上就只會出現一個模糊的大光斑貨課段 。
兩千多年以前,我國學者韓非,在他的書里記載了一個有趣的故事:有人請了一個畫匠為他畫一張畫 。三年以后,畫匠告穿解且背貨訴他:“畫成了!”他一看,八尺長的木板上只涂了一層漆,什么畫也沒有,便大發脾氣,認為畫匠欺騙了他 。畫匠說:“供請你修一座房子,房子要有一堵高大的墻,再在這堵墻對面的墻上開一扇大窗戶校紅 。把木板放在窗上,太陽一出來,你在對面的墻上就可以看到一幅圖畫 。”他半信半疑,照畫匠的話去辦 。果然,在屋子的墻壁上出現了亭勢及端宗月安買鮮臺樓閣和往來車馬的圖象,好象一幅絢麗多彩的風景畫 。尤其奇怪的是,畫上的人和車還在動,不過都是倒著的克極矛光僅!
大約兩千四五百年以前,我國的學者—-墨翟和他的學生,作了世界上開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
原理:
光的直書管揮楊逐線傳播
太陽給人類以光和熱,這是人類不可缺少的光源 。但是由于地球的自轉,形成了白晝和黑夜 。每到晚上,黑暗就籠罩著大地 。生活在遠古的人類祖先,對黑夜是無能為力的 。黑暗給人們以可怕、可惡的感覺,直到今天黑暗仍為人們用來形容邪惡 。不知經歷了多少個世紀,人類才發現火也能提供光和熱 。開始是使用天然火,以后又發明了人工獲靜摩擦取火 。人工摩擦取火的發明是人類歷史的一個劃時西免京糧服剛調府代進步,它“第一次使人支配了一種自然力,從而最終把人同動物界分開”① 。生活在五十萬年架劑鎮誤哪雖未卷以前的北京猿人就已經懂得使用天然火,大約在幾萬年前人類又學會了用鉆木的方法人工取火 。火在長時期劇末專嚴歡算里一直是人們唯一可以利用的人造光源,后來人們創造了油燈、蠟燭,還是離不開火,一直到近代光源的發明才取代了火 。
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