小孔成像原因

“小孔成像实验”的研究

江苏沛县张街中学张振楼

小孔成像原因：

小孔成像是光的直线传播的例证。如图1所示，蜡烛中任意一点（如、）发出的光，向四面八方沿直线传播，只有一部分光束通过小孔到达屏上，在屏上出现一个光点（亮的光斑），蜡烛上每一个点均对应于屏上一个光斑，无数的光斑就这样组成了蜡烛

的像。

实像还是虚像：

由于光是直线传播的，所以发光点、小孔和小光斑在一条直线上，因此形成的像是倒立的。成的像又能被光屏接收，所以还是实像。

与小孔的关系：

小孔成像中，所成像的形状只与物体相似，与孔的形状无关。在自然界中也常常可以观察到小孔所成的像。当灿烂的阳光透过浓密的树叶斜射在地面上的时候（图2），你会在地面上看到许多摇曳的光斑。有趣的是不管树叶交织成的小孔是什么形状，每个光斑都是圆的，原来，这是太阳穿过小孔所成的像。太阳是一个球体，所以它的像总是圆的（图3）。

像的大小跟什么有关：

实验小组的同学在实验时记录了当蜡烛和小孔的位置固定后，像到小孔不同距离时的像的高度，填在了下表中：

像的高度/cm

像到小孔的距离

分析表格同学们可以发现，发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越_____，像就越______。（答案：远、大或近、小）

同学们也可想象：物体离小孔越近，所成像越大；反之所成像越小。适当移动光屏，可得到或等大、或放大、或缩小的倒立的实像，如图4。

小结：小孔成像的特点：可以成倒立放大的实像，也可成倒立___的实像，还可以成倒立____的实像；像的大小跟物体到小孔的距离和屏到小孔的距离_____，所成的像与孔的形状_______。

探究后拓展：

1．在发生日偏食的短暂时间里，地上的光斑是怎样的？请画出一个光斑的示意图。

提示：光斑应该是当时太阳发光部分的实像，示意图如图5所示。

2．小明在课外按如图6所示装置做小孔成像实验，如果易拉罐底小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（）

A．三角形光斑 B．圆形光斑

C．蜡烛的正立像 D．蜡烛的倒立像

答案：D。

2011