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初中物理课外实验小孔成像

查字典物理网 2015-04-03

【目的和要求】

认识小孔成像为规律，理解物点和像点一一对应的关系。

【仪器和器材】

蜡烛、小孔屏(孔径1-3毫米)，毛玻璃屏。

【实验方法】

1.按图1所示放好蜡烛、小孔屏和毛玻璃屏。点燃蜡烛，调整蜡烛和屏的高度，使蜡烛的火焰、小孔和毛玻璃屏的中心大致在一条直线上。蜡烛和小孔屏的距离不宜过大。调整后，可以在毛玻璃屏上看到蜡烛火焰倒立的实像。

图1

2.移动蜡烛或毛玻璃屏的位置，可以看到，蜡烛距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越远，得到的像越大。

【注意事项】

1.配合演示要画出小孔成像的光路图，运用光的直线传播规律说明小孔成倒立实像以及物点和像点一一对应的关系。

2.孔的大小，物与小孔的距离配合要适当，以保证所成实像既清晰又有一定的亮度。一般来说，孔径越小，像越清晰，像的亮度越差;孔径越大，物与小孔屏的距离应越大。

3.毛玻璃屏的毛面应对着小孔，观察者即可从屏的毛面对光的漫反射看到实像，也可从毛玻璃屏透射的光看到实像。

4.本实验应在暗室中进行。

【参考资料】

用几个小灯泡组成如图2所示的图案，作为物屏，代替蜡烛做小孔成像实验。

图2

将物屏、小孔屏和毛玻璃屏按图3所示摆好，使它们的中心大致在一条直线上。依次点亮物屏上的小灯泡，如从箭头尾部的灯泡开始，可以看到，在毛玻璃屏上依次出现一个个小的圆形光斑，直到屏上显示出由圆形光斑组成的与物相似的图案。这个实验可以很直观地看到物点和像点的一一对应关系。实验所用的小孔孔径可取大一些，以增大像的亮度。

图3

【思考题】

根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。

编者提示：本小实验可辅以"光现象"部分的物理实验教学，以此培养和提高学生的实验能力和素养。

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