小孔成像,如果物體的頂端的光線通過小孔的上端,物體底端的光線經過小孔的下端,光屏如果離小孔很近

2021-05-11 09:00:00 字數 2677 閱讀 9507

1樓:承冷菱

小孔成像,大約兩千四五百年以前,我國的學者—-墨翟(墨子)和他的學生,做了世界上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。

用一個帶有小孔的板遮擋在光屏與物體之間,光屏上就會形成物的倒影,我們把這樣的現象叫小孔成像。前後移動中間的板,牆體上像的大小也會隨之發生變化,這種現象說明了光沿直線傳播的性質。

把一支削得尖且細的鉛筆,在一張硬紙片的中心部分扎一個小孔圓圈。

小孔的直徑約三毫米,設法把它直立在桌子上,然後拉上窗簾,使室內的光線變暗。

點上一支蠟燭,放在靠近小孔的地方。拿一個光屏,把它放在小孔的另一面。這樣,你就會在光屏上看到一個倒立的燭焰的像。

因為這種像是通過小孔的光實際會聚而成的,所以我們稱它是蠟燭的實像。前後移動光屏,瞧瞧燭焰的像有什麼變化。當白紙離蠟燭比較近的時候,像小而明亮;當光屏慢慢遠離蠟燭的時候,像慢慢變大,亮度變暗。

改變小孔的大小,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,孔和孔之間相距幾釐米。這時候在白紙上,就出現了好幾個和小孔相對應的實像。它們的大小都一樣,但是清晰程度不同,孔越大,實像越不清晰。

孔只要夠小,它的形狀不論是方的、圓的、扁圓的,對像的清晰程度和像的形狀都沒有影響。

光在同種均勻物質中沿直線傳播。

物距越近,像越大且亮度越暗;物距越遠,像越小且亮度越亮。

這個實驗至少向我們提出了三個問題:小孔成的像為什麼是倒立的?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發射著光。總會有一小束光,筆直地穿過小孔,在光屏上形成一個實像點。燭焰上的每一個發光點都會在白紙上形成一個對應的實像點,全部實像點在光屏上就組成了一個燭焰的實像。

從圖中可以看出,燭焰上部發的光沿直線通過小孔,照在光屏的下部;燭焰下部發出的光,通過小孔,照在光屏的上部,所以在白紙上形成一個倒立的實像。這正好說明了光是直線傳播的。

當孔比較小的時候,物的不同部分發出的光線會到達光屏的不同的部分,而不會在光屏上相互重疊,所以螢幕上的像就會比較清晰。由於孔比較小,物的a處發出的光線就不會到達螢幕的c處,只有物的b處發出的光線才會到達螢幕的c處,螢幕上的c處的光線只來自物的b處,所以c處的像就會比較清晰。

當孔比較大的時候,物的不同部分發出的光線會在螢幕上重疊,螢幕上的像自然也就不清晰了。如果孔相當大,那麼物的a處發出的光線會到達螢幕的c處,而且b處的光線也會到達螢幕的c處,這樣光線就會發生重疊,光資訊就會發生混亂,也就無法成像。我們在面對物的一個光屏上之所以看不到像,不是因為光屏沒有來自於物的光線,而是因為來自於物的不同部分的光線在白紙上重疊了。

當然孔的大小是相對於物的大小來說的,如物很大,那麼就是孔也比較大,也還是可以成像的。如果我們要成太陽的像,那麼就是用足球場那麼大的孔也可以,只是孔越小,成的像的解析度越高。不過,如果孔太小,通過的光線就會少,像的亮度也會降低。

而且孔太小還會發生衍射等反應,這也會對成像有影響。

所以,比孔小的物體或物體上的比孔小的部分是無法被成像的。

如右圖所示,紅線或藍線都代表著來自被成像物的光線。這些光線在螢幕上形成光點a和光點b。a點只會接收cd這個範圍內來的光線,而且其強度是這個範圍內的光線強度的平均(因為cd這個範圍內的任意一點的光線都會到達a);b點只會接收ef這個範圍內來的光線,而且其強度是這個範圍內的光線強度的平均(因為ef這個範圍內的任意一點的光線都會到達b)。

所以,大孔是用cd這麼大的區域來「掃描」物體以成像的,小孔是用ef這麼大的區域來「掃描」物物體以成像的。由於cd要遠大於ef,所以小孔成像的解析度會比較低。顯然,如果孔的大小不變,像距(像到小孔的距離)不變而物距增加,那麼成像的解析度就會下降,相反則解析度上升。

如果孔的大小不變,物距不變而像距增加,那麼成像解析度也會上升,相反則解析度下降。如果像距與物距不變,孔的大小增加,那麼成像的解析度就會下降,相反則解析度上升。即小孔成像的解析度——像的清晰度——與像距成正比,與物距及孔的大小成反比。

所以,當螢幕距離小孔十分近的時候,我們看到的是一個光斑,就是因為解析度太低的結果。

當眼睛離小孔足夠近,或者孔足夠大,眼睛能直接通過小孔看見真正的物體,而不是正立的像。

希望我能幫助你解疑釋惑。

2樓:匿名使用者

人眼視網膜上成的像是倒立像,並不是你認為的正立像,這是你的誤解。

人眼視網膜上倒立像傳給大腦後大腦給調整了過來,這個問題千萬不要誤解。我眼視光學專業出身的對這個眼球成像扣基本原理是非常清楚的,這一點不需要懷疑。

視網膜成像——錢廣來鈼

3樓:不想長大

你說的情況已經和小孔成像不是一回事了。

當眼睛離小孔足夠近,或者孔足夠大,眼睛能直接通過小孔看見物體本身,而不是你所說的正立的像。

小孔成像的原因是由於光的直線傳播,小孔足夠小,能通過的光線有限,物體的上端的光只能直線通過小孔傳播到光屏的下面,物體下端的光只能通過小孔直線傳播到光屏的上面。這樣,在光屏上就呈現出倒立的實像。

影子的形成,日食、月食現象等都是由於光的直線傳播產生的。

小孔成像時,所成像的大小決定於物距和像距的關係,可以是放大的像,也可以是縮小和等大的像。

小孔成像

4樓:吳詩妍好

小孔成像,如果一個物體的頂端的光線通過小孔的上端,光平如何離小龔很近,人眼通過小孔看到的為何是正立的像,不是真理的難,難道是倒立的嗎?你看什麼東西都是正義的呀

小孔成像為什麼是倒立的,小孔成像的原理是什麼,小孔成像都是倒立的像

設想小孔前面的物體是一支蠟燭 點燃的 正立.由於孔很小,所以,來自蠟燭上方火焰的光線經過小孔後到達了小孔後面的下方 光沿著直線傳播 小孔成像的原理是什麼,小孔成像都是倒立的像 原理是 光雖是直線傳播,但並非全是一捆筷子那樣一根挨一根,而是類似一捆挨一捆編成辮的蒜瓣子,既有直線,又有對稱的斜線。這樣小...

小孔成像在什麼情況下成的是小孔的像,解釋清楚一點

原理 光在同一均勻介質中,沿直線傳播 太陽給人類以光和熱,這是人類不可缺少的光源。通過對光的長期觀察,人們發現了沿著密林樹葉間隙射到地面的光線形成射線狀的光束,從小窗中進入屋裡的日光也是這樣。大量的觀察事實,使人們認識到光是沿直線傳播的。為了證明光的這一性質,大約二千四五百年前我國傑出的科學家墨翟和...

小孔成像是由於光的現象而形成的。平面鏡成像是由於光的現象而形成的。透

直線傳播,反射,折射 分析 1 光在同一均勻介質中沿直線傳播 光沿直線傳播的實內例有容 小孔成像 鐳射準直 影子 日食和月食等 2 光照在不同介質面上時,會發生反射現象,平面鏡成像就是具體應用 3 光從一種介質斜射入另一種介質時,光的傳播方向就會發生偏轉,即光的折射現象,凸透鏡成像就是具體應用 解 ...