分析(如圖1):蠟燭中任意一點(如)發(fā)出的光,沿直線向各個方向傳播。 從A點發(fā)出的光通過小孔沿直線傳播,到達屏幕上的A1。 從B點發(fā)出的光沿直線傳播。 它通過小孔傳播并到達屏幕上的 B1。 蠟燭上的每個點都對應屏幕上的一個光點,無數(shù)的光點構成了蠟燭。 因此,蠟燭穿過光幕上的小孔所形成的真實圖像就像是倒置的蠟燭火焰。 本實驗也可以使用一次性紙杯(或罐),在杯口蓋上一層塑料薄膜,并在杯底鉆一個小孔。 通過將孔向外指向發(fā)光的蠟燭,您可以在塑料薄膜上獲得倒置的真實圖像。 如圖2、實驗2和實驗2.1所示,在實驗1的基礎上,小孔和光幕的位置保持不變。 將蠟燭移離(靠近)小孔,觀察光屏上圖像大小的變化。 實驗現(xiàn)象:在小孔與光幕的位置不變的情況下,移動蠟燭的位置,使蠟燭遠離(靠近)小孔。 可以看出,蠟燭離小孔越近,光屏上的圖像就越大。 分析:如圖3所示,當物體從位置1移動到位置2時(即蠟燭遠離小孔),圖像由A2B2變?yōu)锳1B1,圖像變小。 實驗2.2。 在實驗一的基礎上,蠟燭和小孔的位置保持不變,移動光將光幕移離(靠近)小孔,觀察光幕上圖像大小的變化。 實驗現(xiàn)象:當蠟燭和小孔的位置不變時,移動光幕的位置,使光幕遠離(靠近)小孔。 可以看出,光幕距離小孔越遠,光幕上的圖像就越大。 物體AB和小孔的位置保持不變。 如果光幕移離小孔,物體就變成A2B2,圖像變大。
實驗31)用刀在卡紙上刻出方形、三角形、菱形和圓形孔。 孔的大小約為1cm,如圖5所示: 2)在實驗1的基礎上,將1中的小孔屏替換為刻有正方形(三角形、菱形、圓形)的卡紙,讓燭光穿過觀察卡片上不同形狀的小孔,觀察光屏上出現(xiàn)的光點形狀。 實驗現(xiàn)象:光屏上出現(xiàn)與孔形狀相同的亮點),用另一張卡紙蓋住正方形(或其他形狀的孔),蓋住部分孔,讓燭光透過卡片上有不同的形狀。 小孔,觀察光屏上出現(xiàn)的光點形狀。 實驗現(xiàn)象:光屏上出現(xiàn)與孔形狀相同的亮點4)。 移動覆蓋的卡片并改變光孔的大小。 當光孔較小時,觀察光屏上出現(xiàn)的光斑形狀。 實驗現(xiàn)象:光幕上出現(xiàn)蠟燭的倒像。 5)將帶有不同形狀孔的卡片放在陽光下。 將卡片距離地面約1m小孔成像實驗,觀察紙上出現(xiàn)的光點形狀。 實驗現(xiàn)象:地面上出現(xiàn)圓形光點(太陽的圖像)與洞的形狀無關。 分析:1cm左右大小不同形狀的孔相對于蠟燭來說是大孔小孔成像實驗,蠟燭無法通過該孔成像。 1cm左右大小不同形狀的孔是相對于太陽的小孔,太陽可以通過小孔成像。 實驗結論: 1、物體可以通過“小孔”成像,但物體不能通過“大孔”成像。 2、物體通過“小孔”所形成的圖像的形狀與小孔的形狀無關。 說明: 1、學生首先 這是他們第一次接觸圖像,對物體還沒有感性認識。 通過觀察蠟燭火焰穿過小孔形成的圖像,學生將對小孔形成的圖像有更深入的了解。 2. 學生不清楚影響針孔成像產(chǎn)生的圖像大小的因素。 通過學生的實驗和教師的分析,幫助學生認識到圖像的大小與物體到針孔的距離以及光幕到針孔的距離有關。 3.學生不能正確理解“大洞”不能形成圖像。 通過實驗,學生可以清楚地了解到“小孔”可以形成圖像,但“大孔”不能形成圖像。 4.通過實驗探索,學生可以知道圖像的形狀與物體的形狀是一致的,圖像的形狀與孔的形狀無關。