小孔成像,照相机成像原理:
1.实验准备:
大约两千四五百年以前,我国的学者墨翟和他的学生,做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因,指出了光的直线进行的性质,与今天的照相光学所讲的是完全吻合的。下面我们通过实验来更好的了解小孔成像的原理和规律,我们先来观察实验配置材料,了解有哪些配置以及各个配置的用处。这样能够帮助我们更好、更准确的完成实验。
2.实验项目:
小孔成像、放大镜成像、照相机成像原理。
3.配置材料:
照相机底座1个,调焦筒1个,银头座1个,放大镜1个,小孔板1个,蜡烛1根。
4.实验步骤:
①打开包装盒,区别底座、调焦筒、镜头座。(如图)把小孔板轻轻放进镜头座内(应注意不要太大力,免得损伤镜片),把镜头座与调焦筒和照相机底座安装在一起。点燃蜡烛,调整距离让成像清晰为止。这就是小孔成像原理。同学们也可以调整底座、调焦筒之间的距离,看看成像有什么变化。
②把小孔板去掉,换成小凸透镜片,慢慢调整距离让成像屏上的成像清晰为止。这就是简单照相机的成像原理。
③点燃蜡烛,把放大镜放在蜡烛前面,在放大镜前门放一片纸板,这时调整蜡烛和放大镜的高度,使蜡烛的火焰、放大镜和纸板的中心大致在一条直线上。蜡烛和放大镜的距离不宜过大。调整后,可以在纸板上看到蜡烛火焰倒立的实像。这时移动放大镜的位置,观察会有什么变化。是不是像小就亮,像大就暗;蜡烛靠近放大镜,成像就大,但是不清晰。蜡烛远离放大镜,成像就小,但是比较清晰。
5.实验思考:
①通过以上实验,我们可以发现,光是沿直线传播的。小孔成像的条件与孔的大小有关,与物到孔的距离有关,与屏到孔的距离也有关。因此,我们可以得到结论:小孔成像得到的是倒立的实像。小孔成像时所成的像的大小与物体与小孔的距离和光屏与小孔的距离有关,所以是放大像还是缩小像不一定。
②同学们也可以联想下生活中我们常见的一些现象。比如我们在一块硬纸板上扎几个大小不等、形状不同的孔,孔和孔之间相距几厘米。把它放在阳光下,观察地面,会看到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,对像的清晰程度都没有影响。
③通过以上实验,同学们应该能够大致了解了我们常用的相机成像原理以及光的直线传播原理了把。同学们也可以多多联系生活中的实物,通过实际的观察来验证我们的想法。