小孔成像装置

小孔成像装置

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大约两千四百五百年前,中国学者墨子和他的学生们做了世界上第一次小孔反转实验,解释了小孔反转的原因,指出了光线直线的性质。这是对光的线性传播的第一个科学解释。

 

当用带教学仪器小孔的平板覆盖物体与墙壁之间的墙壁时,物体的反射就会在墙壁上形成。我们称这种现象为“小孔成像”。当平板前后移动时,墙上图像的大小也会发生变化。这种现象表明了光沿直线传播的性质。

 

把一支又细又尖的铅笔放在一张纸板中间的一个小圆圈里。

 

孔的直径约为3毫米。试着把它垂直地放在桌子上,然后拉起窗帘把房间里的光线变暗。

 

点一支蜡烛,把它放在洞附近。拿一张白纸放在洞的另一边。这样,你会在白纸上看到一个倒置的蜡烛火焰。我们称之为蜡烛的形象。来回移动白纸,看看蜡烛火焰的样子。当白纸靠近蜡烛时,它看起来又小又亮;当白纸慢慢远离蜡烛时,它变得越来越大,越来越暗。

 

要更改小孔的大小,让我们看看蜡烛图像中的更改。

 

你可以把不同大小和形状的孔贴在纸板上,孔之间有几厘米的距离。此时,在白纸上,有几个对应于小孔的反转图像。它们大小相同,但洞越清楚,看起来就越不清楚。只要孔足够小,它的形状,无论是方形、圆形还是扁平,都不会影响图像的清晰度和形状。

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