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1、介紹照相機(jī) 照相機(jī)的工作原理,概略地說是應(yīng)用光學(xué)成像原理,通過照相鏡頭將被攝物體成像在感光材料上。
2、下面將粗略地介紹攝影光學(xué)成像原理:人類對(duì)于光的本性的認(rèn)識(shí),光線的傳播及透鏡成像原理。
3、 人類對(duì)于光的本性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長而又曲折的過程。
4、在整個(gè)18世紀(jì)中,光的微粒流理論在光學(xué)中仍占優(yōu)勢(shì),人們普遍認(rèn)為光是微小的粒子組成的,從點(diǎn)光源發(fā)出并以直線向四面八方輻射。
5、19世紀(jì)初,以楊氏(Young)和菲涅耳(Fresnel)的著作為代表逐步發(fā)展成今天的波動(dòng)光學(xué)體系。
6、如今對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)是:光和實(shí)物一樣,是物質(zhì)的一種,它同時(shí)具有波的性質(zhì)和微粒(量子)的性質(zhì),但從整體來說,它既不是波,也不是微粒,也不是它們的混合物。
7、 從本質(zhì)上,講光和一般無線電波并無區(qū)別,光和電磁波一樣是橫波,即波的振動(dòng)方向與傳播方向垂直。
8、一個(gè)發(fā)光體就是電磁波的發(fā)射源,發(fā)光體發(fā)射的電磁波向周圍空間傳播,和水波波動(dòng)產(chǎn)生的波浪向四周傳播相似。
9、強(qiáng)度最大或最小的兩點(diǎn)距離稱為波長,用λ表示。
10、傳播一個(gè)波長所需的時(shí)間稱為周期,用T表示,一個(gè)周期就是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)完成一次振動(dòng)所需要的時(shí)間。
11、1秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率,用ν表示。
12、經(jīng)過1s振動(dòng)傳播的距離稱為速度,用“v”表示。
13、波長、頻率、周期和速度之間有如下關(guān)系: v=λ/T ,ν=1/T,v=λν 由此可見,光的波長與頻率成反比。
14、實(shí)際上光波只占整個(gè)電磁波波段的很小一部分。
15、波長在400~700nm的電磁波能夠?yàn)槿搜鬯杏X,稱為可見光,超過這個(gè)范圍人眼就感覺不到了。
16、不同波長的可見光在我們的眼睛中產(chǎn)生不同的顏色感覺,按照波長由長到短,光的顏色依次是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等色。
17、不同波長的電磁波在真空中具有完全相同的傳播速度,數(shù)值是c=300,000km/s。
18、 下面敘述幾何光學(xué)的幾個(gè)基本定律--光線的傳播規(guī)律: (1)光的直線傳播定律 光在均勻介質(zhì)中,是沿著直線傳播的,即在均勻介質(zhì)中光線為一直線。
19、光的直線傳播現(xiàn)象在日常生活中隨時(shí)隨地可以見到,如物體被光照射而成影,小孔成像等。
20、光的直線傳播引出了光線這個(gè)概念。
21、 (2)光的獨(dú)立傳播定律 光的傳播是獨(dú)立的,當(dāng)不同光線從不同方向通過介質(zhì)某一點(diǎn)時(shí),彼此互不影響。
22、當(dāng)兩支光線會(huì)聚于空間某一點(diǎn)時(shí),它的作用為簡(jiǎn)單的疊加。
23、光線的這一性質(zhì),使被拍攝物體各點(diǎn)的光互不影響地進(jìn)入照相鏡頭,在成像面上成像。
24、 (3)光的反射定律 當(dāng)光傳播到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí),就會(huì)改變傳播方向,發(fā)生光的反射。
25、光的反射定律指出: ①入射光線、反射光線和分界面上光投射點(diǎn)的法線在同一平面內(nèi),人射光線與反射光線分別位于法線的兩側(cè)。
26、 ②人射角和反射角相等。
27、入射光線與法線N的夾角記為入射角,用i表示;反射光線與法線N的夾角記為反射角,用α表示。
28、則有i=α。
29、光的反射現(xiàn)象還具有可逆性,假如光線逆著原來反射光線方向入射到界面上,那么它將逆著原來入射光線的方向反射出去。
30、隨著界面的不同,反射又可分為定向反射和漫反射。
31、從一個(gè)方向入射到光亮、平整的鏡子上的光線,入射點(diǎn)都落到同一平面上,其反射都向著同一方向,則稱為定向反射。
32、當(dāng)光從一個(gè)方向投射到粗糙表面上時(shí)(如毛玻璃面等),由于粗糙面可以看成由許多角度不同的小平面組成,光線便從各個(gè)不同的方向反射出去,稱為漫反射。
33、但需注意在漫反射現(xiàn)象中,就每一條光線而言都還是遵循反射定律的。
34、 光的反射,在照相術(shù)中起著相當(dāng)重要的作用。
35、例如人本身并不發(fā)光,但當(dāng)光線從各個(gè)角度照射到人身上后,光線便可從各個(gè)角度有所反射。
36、我們常利用反射光進(jìn)行拍照,就是遵循光的反射定律。
37、 3.物理學(xué)存在于物理學(xué)家的身邊。
38、勤于觀察的意大利物理學(xué)家伽利略,在比薩大教堂做禮拜時(shí),懸掛在教堂半空中的銅吊燈的擺動(dòng)引起了他極大的興趣,后來反復(fù)觀察,反復(fù)研究,發(fā)明了擺的等時(shí)性;勇于實(shí)踐的美國物理學(xué)家富蘭克林,為認(rèn)清“天神發(fā)怒”的本質(zhì),在一個(gè)電閃雷鳴、風(fēng)雨交加的日子,冒著生命危險(xiǎn),利用司空見慣的風(fēng)箏將“上帝之火”請(qǐng)下凡,由此發(fā)明了避雷針;敢于創(chuàng)新的英國科學(xué)家亨利?阿察爾去郵局辦事。
39、當(dāng)時(shí)身旁有位外地人拿出版新郵票,準(zhǔn)備裁下一枚貼在信封上,苦于沒有小刀。
40、找阿察爾借,阿察爾也沒有。
41、這位外地人靈機(jī)一動(dòng),取下西服領(lǐng)帶上的別針,在郵票的四周整整齊齊地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下郵票。
42、外地人走了,卻給阿察爾留下了一串深深的思考,并由此發(fā)明了郵票打孔機(jī),有齒紋的郵票也隨之誕生了;古希臘阿基米德發(fā)現(xiàn)阿基米德原理;德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線;……研究身邊的瑣事并有大成就的物理學(xué)家的事例不勝枚舉。
43、 物理學(xué)也存在于同學(xué)們身邊。
44、學(xué)了測(cè)量的初步知識(shí),同學(xué)們紛紛做起了軟尺。
45、有位同學(xué)別出心裁,用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好,這樣更牢固。
46、然后,用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼,在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸,軟尺的末端固定在軸上,這樣一個(gè)可以收拾并反復(fù)使用的卷尺誕生了。
47、同時(shí),這位同學(xué)受軟尺自作的啟示,用實(shí)驗(yàn)解決了一道習(xí)題:用軟尺測(cè)量物體長度時(shí),若把軟尺拉長些,測(cè)量值是偏大還是偏小?他做了這樣一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn):在白紙上畫一條直線,標(biāo)上刻度,然后用透明膠粘貼,再扯下來,便做成了“軟尺”,用“軟尺”不僅找到了上題的答案,而且還清楚地看到分度值變大了,知其然,并知其所以然;學(xué)了電學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,同學(xué)們對(duì)蚯蚓能承受的最大電壓進(jìn)行了探究:當(dāng)給它加上1.5V的電壓時(shí),蚯蚓迅速分泌粘液,且奮力掙扎,從瓶?jī)?nèi)跳出瓶外。
48、當(dāng)給它加上3V的電壓時(shí),蚯蚓被電為兩截;有同學(xué)在測(cè)量“2.4V、0.5A”的小燈泡的功率,并研究其發(fā)光情況時(shí),不滿足于給燈泡加上2.4V的電壓,而是用自己早已準(zhǔn)備好的小燈泡做破壞性實(shí)驗(yàn),不斷加大燈泡兩端的電壓,直至電壓高達(dá)9V、燈泡燈絲燒斷,才停止探究;有同學(xué)在學(xué)習(xí)蒸發(fā)的知識(shí)時(shí),不厭其煩地座在桌旁觀察相同的兩滴水(其中一滴水灘開),進(jìn)行聚精會(huì)神地觀察,然后進(jìn)行分析、對(duì)比,得出影響蒸發(fā)的因素;……同學(xué)們捕捉身邊的瑣事進(jìn)行探究的事例屢見不鮮。
本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。
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