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小孔成像中成的像是倒立的像這說明了什么

補充說明:小孔成像實驗中,小孔成像中成的像是倒立的像,這說明了什么?!
更新時間:2015-12-09本文內(nèi)容轉載自互聯(lián)網(wǎng)
知道是小孔成像原理,但就是組織不了語言來說明,只有拷屏過來了,呵呵,抱歉。[思路分析]
一個物體可看作是由無數(shù)個物點組成的,每一個物點即一個發(fā)光點。理想情況下,由于光的直線傳播,各發(fā)光點發(fā)出的光線經(jīng)過小孔后在光屏上形成了一個個光點。由幾何學知,發(fā)光點與落在光屏上的光點關于小孔中心一一對稱,因此通過小孔后的光點截面圖案與物體也成中心對稱。又由于光本身由物點發(fā)出,攜帶了物點的特征,如形狀、顏色、光潔度等,因此光點亦即像點,光點截面圖案亦即物體的像。再利用像在光屏上的漫反射,我們就看到了小孔成的像,這就是小孔成像的機制。
[解題過程]
實際上,由于小孔有一定的幾何尺寸,并非幾何點,所以物點發(fā)出的光線經(jīng)過小孔后就形成了擴散的光束,落在光屏上就變成了光斑(像斑)而不是光點。光斑間發(fā)生相互重疊,就產(chǎn)生了像的失真??自酱螅獍咴酱?,光斑間重疊越明顯,像失真越嚴重。因此,物點經(jīng)小孔后成的像總存在著失真,而且失真度主要取決于小孔的相對孔徑的大小。
  概括地說,小孔或清晰的像要具備3個條件。第一,小孔的線度要遠大于光的波長,人們早先在使用針孔照相機時發(fā)現(xiàn),當小孔很小時,像變得模糊不清。后來人們研究發(fā)現(xiàn),這是由于光出現(xiàn)了衍射的緣故,當小孔的線度小到與光的波長可比擬時,通過小孔的光將不再直進,而是要發(fā)生衍射,這時的光學現(xiàn)象顯然已經(jīng)超出了小孔成像的范圍。第二,小孔的線度要遠小于物體的幾何尺寸。當小孔太大時,光班重疊變得非常明顯,像已經(jīng)變得完全失真,這時在光屏上呈現(xiàn)的是小孔周圍擋光部分的影子。這里我們應該注意到,在小孔能夠保證光的直進性的前提下,也并不是孔越小越好,孔太小會使通過小孔的光線太弱,因而成的像太暗,使我們無法看清像。第三,小孔成像要有光屏存在,只有利用像斑在光屏上的漫反射,我們才能看到物體成的像。
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