小孔成像的原理圖（小孔成像原理示意圖）

關(guān)于小孔成像的原理圖，小孔成像原理示意圖這個(gè)問(wèn)題很多朋友還不知道，今天小六來(lái)為大家解答以上的問(wèn)題，現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧！

1、原理： 光的直線傳播 太陽(yáng)給人類以光和熱，這是人類不可缺少的光源。

2、但是由于地球的自轉(zhuǎn)，形成了白晝和黑夜。

3、每到晚上，黑暗就籠罩著大地。

4、生活在遠(yuǎn)古的人類祖先，對(duì)黑夜是無(wú)能為力的。

5、黑暗給人們以可怕、可惡的感覺(jué)，直到今天黑暗仍為人們用來(lái)形容邪惡。

6、不知經(jīng)歷了多少個(gè)世紀(jì)，人類才發(fā)現(xiàn)火也能提供光和熱。

7、開始是使用天然火，以后又發(fā)明了人工摩擦取火。

8、人工摩擦取火的發(fā)明是人類歷史的一個(gè)劃時(shí)代進(jìn)步，它“第一次使人支配了一種自然力，從而最終把人同動(dòng)物界分開”①。

9、生活在五十萬(wàn)年以前的北京猿人就已經(jīng)懂得使用天然火，大約在幾萬(wàn)年前人類又學(xué)會(huì)了用鉆木的方法人工取火。

10、火在長(zhǎng)時(shí)期里一直是人們唯一可以利用的人造光源，后來(lái)人們創(chuàng)造了油燈、蠟燭，還是離不開火，一直到近代光源的發(fā)明才取代了火。

11、 通過(guò)對(duì)光的長(zhǎng)期觀察，人們發(fā)現(xiàn)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(jìn)入屋里的日光也是這樣。

12、大量的觀察事實(shí)，使人們認(rèn)識(shí)到光是沿直線傳播的。

13、為了證明光的這一性質(zhì)，大約二千四五百年前我國(guó)杰出的科學(xué)家墨翟和他的學(xué)生作了世界上第一個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗(yàn)，解釋了小孔成倒像的原理。

14、雖然他講的并不是成像而是成影，但是道理是一樣的。

15、 在一間黑暗的小屋朝陽(yáng)的墻上開一個(gè)小孔，人對(duì)著小孔站在屋外，屋里相對(duì)的墻上就出現(xiàn)了一個(gè)倒立的人影。

16、為什么會(huì)有這奇怪的現(xiàn)象呢？墨家解釋說(shuō)，光穿過(guò)小孔如射箭一樣，是直線行進(jìn)的，人的頭部遮住了上面的光，成影在下邊，人的足部遮住了下面的光，成影在上邊，就形成了倒立的影。

17、這是對(duì)光直線傳播的第一次科學(xué)解釋。

18、 墨家還利用光的這一特性，解釋了物和影的關(guān)系。

19、飛翔著的鳥兒，它的影也仿佛在飛動(dòng)著。

20、墨家分析了光、鳥、影的關(guān)系，揭開了影子自身并不直接參加運(yùn)動(dòng)的秘密。

21、墨家指出鳥影是由于直線行進(jìn)的光線照在鳥身上被鳥遮住而形成的。

22、當(dāng)鳥在飛動(dòng)中，前一瞬間光被遮住出現(xiàn)影子的地方，后一瞬間就被光所照射，影子便消失了；新出現(xiàn)的影子是后一瞬間光被遮住而形成的，已經(jīng)不是前一瞬間的影子。

23、因此，墨家得到了“景不徙”的結(jié)論，“景”通“影”，就是說(shuō)，影子不直接參加運(yùn)動(dòng)。

24、那么為什么影子看起來(lái)是活動(dòng)著的呢？這是因?yàn)轼B飛動(dòng)的時(shí)候，前后瞬間影子是連續(xù)不斷地更新著，并且變動(dòng)著位置，看起來(lái)就覺(jué)得影是隨著鳥在飛動(dòng)一樣。

25、在二千四五百年前，能這樣深入細(xì)致地研究光的性質(zhì)，解釋影的動(dòng)和不動(dòng) 的關(guān)系，確是非常難能可貴的。

26、墨家還從光線直線傳播的原理解釋了投影和半影的現(xiàn)象。

27、 十四世紀(jì)中葉，元代天文數(shù)學(xué)家趙友欽在他所著的《革象新書》中進(jìn)一步詳細(xì)地考察了日光通過(guò)墻上孔隙所形成的像和孔隙之間的關(guān)系。

28、他發(fā)現(xiàn)當(dāng)孔隙相當(dāng)小的時(shí)候，盡管孔隙的形狀不是圓形的，所得的像卻都是圓形的；日食的時(shí)候，像也有缺，和日的食分相同；孔的大小不同，但是像的大小相等，只是濃淡不同；如果把像屏移近小孔，所得的像變小，亮度增加。

29、對(duì)于這一現(xiàn)象，趙友欽經(jīng)過(guò)精心思索和研究，得出了關(guān)于小孔成像的規(guī)律。

30、他認(rèn)為孔相當(dāng)小的時(shí)候，不管孔的形狀怎樣，所成的像是光源的倒立像，這時(shí)孔的大小只不過(guò)和像的明暗程度有關(guān)，不改變像的形狀。

31、當(dāng)孔相當(dāng)大的小孔成像示意圖。

32、時(shí)候，所得到的像就是孔的正立像。

33、 為了證實(shí)這個(gè)結(jié)論，趙友欽設(shè)計(jì)了一個(gè)比較完備的實(shí)驗(yàn)。

34、在樓下的兩間房子的地板中各挖兩個(gè)直徑四尺多的圓井，右邊的井 深四尺，左邊的深八尺，在左井里放置一張四尺高的桌子，這樣兩井的深度就相同。

35、作兩塊直徑四尺的圓板，板上各密插一千多枝蠟燭，點(diǎn)燃后，一塊放在右井井底，一塊放在左井桌上。

36、在井口各蓋直徑五尺、中心開小方孔的圓板，左板的方孔寬一寸左右，右板的方孔寬半寸左右。

37、這時(shí)可以看到樓板上出現(xiàn)的都是圓像，只是孔大的比較亮，孔小的比較暗。

38、趙友欽用光的直線傳播的道理，說(shuō)明了東邊的燭成像于西，西邊的成像于東，南邊的成像于北，北邊的成像于南，每根燭都有對(duì)應(yīng)的像，由于一千多枝燭是密集成圓的，所成的像也相互連接成為圓像。

39、這樣就說(shuō)明了在光源、小孔、像屏距離不變的情況下，所成的像形狀不變，只有照度上的差別：孔大的“所容之光較多”，因而比較亮；孔小的“所容之光較少”，因而比較暗。

40、如果把右井里東邊的蠟燭熄滅五百枝，那右邊房間樓板上的像西邊缺半，相當(dāng)于日月食的時(shí)候影和日、月食分相等一樣。

41、如果在左邊中蠟燭巰密相間，只燃點(diǎn)二三十枝，那像雖是圓形分布，但是各是一些不相聯(lián)接的暗淡方像；如果只燃一燭，方孔對(duì)于燭光源來(lái)說(shuō)不是相當(dāng)?shù)匦。蚨霈F(xiàn)的是方孔的像；把所有的燭重新點(diǎn)著，左邊的像就恢復(fù)圓形。

42、其次，在樓板上平行于地面吊兩塊大板作為像屏，這時(shí)像屏距孔近，看到的像變小而明亮。

43、接著去掉上面所說(shuō)的吊著的兩塊板，仍以樓板作為像屏，撤去左井里的桌子，把蠟燭放到井底，這時(shí)左井的光源離方孔遠(yuǎn)，左邊的樓板上出現(xiàn)的像變小，而且由于燭光弱，距離增加后亮度也變?nèi)酢?/p>

44、從這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，趙友欽歸納得出了小孔成像的規(guī)律，指出了燭（光源）的遠(yuǎn)近、強(qiáng)弱和小孔、像屏的遠(yuǎn)近之間的關(guān)系，指出像屏近孔的時(shí)候像小，遠(yuǎn)孔的時(shí)候像大；燭距孔遠(yuǎn)的時(shí)候像小，近孔的時(shí)候像大；像小就亮，像大就暗；燭雖近孔，但是光弱，像也就暗；燭雖遠(yuǎn)孔，但是光強(qiáng)，像也就亮。

45、實(shí)驗(yàn)的最后一步是撤去覆蓋井面的兩塊板，另在樓板下各懸直徑一尺多的圓板，右板開廣四寸的方孔，左板開各邊長(zhǎng)五寸的三角形孔，調(diào)節(jié)板的高底，就是改變光源、孔、像屏之間的距離。

46、這時(shí)仰視樓板上的像，左邊是三角形，右邊是方形。

47、這說(shuō)明孔大的時(shí)候所成的像和孔的形狀相同：孔距屏近，像小而明亮；孔距屏遠(yuǎn)，像大而暗淡。

48、 從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，趙友欽得出了小孔的像和光源的形狀相同、大孔的像和孔的形狀相同的結(jié)論，并指出這個(gè)結(jié)論是“斷乎無(wú)可疑者”。

49、用這樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)，來(lái)證明光的直線傳播，闡明小孔成像的原理，這在當(dāng)時(shí)世界上是絕無(wú)僅有的。

50、 光的直線傳播性質(zhì)，在我國(guó)古代天文歷法中得到了廣泛的應(yīng)用。

51、我們的祖先制造了圭表和日晷，測(cè)量日影的長(zhǎng)短和方位，以確定時(shí)間、冬至點(diǎn)、夏至點(diǎn)；在天文儀器上安裝窺管，以觀察天象，測(cè)量恒星的位置。

52、 此外，我國(guó)很早就利用光的這一性質(zhì)，發(fā)明了皮影戲。

53、漢初齊少翁用紙剪的人、物在白幕后表演，并且用光照射，人、物的影像就映在白幕上，幕外的人就可以看到影像的表演。

54、皮影戲到宋代非 常盛行，后來(lái)傳到了西方，引起了轟動(dòng)。

本文分享完畢，希望對(duì)大家有所幫助。

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