展品主要展示小孔成像这一光学现象及光沿直线传播的性质。
用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,这样的现象叫小孔成像。
操作方式
按下开关,点亮三色LED灯。前后移动白色屏幕,观察白屏上三色LED灯的像与物有何变化?转动转换孔,选择不同大小的孔径,观察像有何变化?
l 光
光是能量的一种传播方式。光是沿直线传播的,光的传播也不需要任何介质。但是,光在介质中传播时,由于光受到介质的相互作用,其传播路径会发生偏折,产生反射与折射的现象。另外,根据广义相对论,光在大质量物体附近传播时,由于受到该物体强引力场的影响,光的传播路径也会发生相应的偏折。
l 光学现象
光学现象其实就是光同大气、云、水、灰尘、和其他粒子相互作用的结果,一般我们说的光学现象大都是来自太阳或月球的光,各种光学现在产生的效果不同。
l 光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播,通常简称光的直线传播。它是几何光学的重要基础,利用它可以简明地解决成像问题。
光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线行进了。比如手电发出的光有很明显的发散。光的亮度越强大,离照明参照物越近,光的单色性越好,发散越不明显。
光是直线传播(均匀介质中)的,但当光遇到另一界质(均匀介质)时方向会发生改变,改变后依然沿直线传播。而在非均匀介质中,光一般是按曲线传播的。光是沿前后左右上下各个方向传播的,光的亮度越亮,越不明显看出,当光亮度较暗时,由发光体到照明参照物的光会扩大,距离越远,扩散的越大,由最初的形状扩散到消失为止,而当发光体离照明参照物零距离时,光的形状是发光体真正的形状大小,所以光传播的方向与光的亮度、光与照明参照物的距离有关!物距越近,像越大且亮度越暗;物距越远,像越小且亮度越亮。
在小孔成像实验中,要想让图像清晰,孔必须小因为孔越大,图像就越模糊,为什么孔越大图像越模糊呢?因为在孔大的情况下光线太发散,从同一物体上部和下部投来的光线在壁上相互重叠在一起,图像自然就变得不清晰了,当小孔是一个理想的点时,物体上下部所投的象是完全分开的,当孔的尺寸稍变大,两部分像开始有点重叠,孔越大,重叠的就越多,直到最后全部重叠在一起,这时也就谈不上有什么像了。