自制小孔成像裝置 鞋盒DIY簡單小孔成像製作圖解
兩千多年前,我國的學者墨子和他的學生,做了世界上第一個小孔成像的實驗。他的做法是,在一間黑暗的屋子裡,一面牆上開一個小孔,小孔對面的牆上就會出現外面景物的倒像。
我們要重複這個實驗,當然不需要專門造一間沒有窗戶的屋子,甚至不需要任何專門的器材,只要大多數家庭都有的材料,甚至是準備丟棄的廢物就可以了。
下面我們一步一步地介紹,如何用隨手可得的材料自制小孔成像裝置。
準備材料:大小紙盒各一個,保鮮袋,透明膠,蠟燭,剪刀,刀子
1、找蛋黃派的紙盒,將其一端的盒蓋剪掉。
2、然後找一隻塑料保鮮袋,就是超市裡賣的那種裝食品的保鮮袋,白色半透明的,用剪刀剪下一層塑料薄膜,蒙在紙盒的開口上,四周用透明膠帶粘牢。
3、再找一個略大一些的紙盒,同樣用剪刀把一端的盒蓋剪掉。
4、我是把小紙盒的一端放在大紙盒上,用圓珠筆沿著小紙盒畫出它的輪廓,再根據輪廓線在大紙盒上裁出這個缺口的。
5、把小紙盒貼上保鮮袋的那一端從缺口塞進大紙盒裡,
6、把小紙盒的一端用縫衣針扎個小孔。
7、再在小孔正前方放置一支燃燒的蠟燭,這個小孔成像裝置就完成了!
這個自制裝置的原理圖。
這是從大紙盒的開口端觀察到的,在半透明螢幕上形成的蠟燭火焰的倒像。使蠟燭的火焰正對著小孔,調節二者之間的距離,直到形成大小合適的倒像為止。
PS:
小孔成像成的是倒立的實像,放大還是縮小取決於物距和像距的關係,如圖成像原理,物體AB上點A、B發出的光線分別通過小孔O,射到右面的光屏上,形成像A'B',三角形ABO相似於三角形A'B'O,所以A'B'和AB的大小關係取決於兩個三角形的大小關係,也就和它們到小孔的距離有關,像距大於物距時,像大於物;像距等於物距時,像等於物;像距小於物距時,像小於物。
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