辨別“像”與“影”

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。通過對光的長期觀察,人們發(fā)現(xiàn)了沿著密林樹葉間隙射到地面的光線形成射線狀的光束,從小窗中進(jìn)入屋里的日光也是這樣。小孔成像與物體影子的形成,都是由于光的直線傳播形成的。小孔成像是由于光的直線傳播,光從小孔進(jìn)入在屏上形成物體倒立的實像。影子的形成是由于光的直線傳播,光遇到不透明的物體在物體后面形成的陰影部分。

  下面我們來做一下小孔成像的實驗。

  把一支削得很尖的鉛筆,在一張硬紙片的中心部分扎一個小孔成像觀察日食小孔。孔的直徑約三毫米左右。設(shè)法把它直立在桌子上。然后拉上窗簾,使室內(nèi)的光線變暗。

  點上一支蠟燭,放在靠近小孔的地方。拿一張白紙,把它放在小孔的另一面。這樣,你就會在白紙上看到一個倒立的燭焰。我們稱它是蠟燭的像。前后移動白紙,瞧瞧燭焰的像有什么變化。當(dāng)白紙離小孔比較近的時候,像小而明亮;當(dāng)白紙慢慢遠(yuǎn)離小孔的時候,像慢慢變大,亮度變暗。

  改變小孔的大小,我們再來觀察蠟燭的像有哪些變化。

  你可以在硬紙片上,扎幾個大小不等、形狀不同的孔,孔和孔之間相距幾厘米。這時候在白紙上,就出現(xiàn)了好幾個和小孔相對應(yīng)的倒像。它們的大小都一樣,但是清晰程度不同,孔越大,像越不清楚?字灰獕蛐。男螤畈徽撌欠降、圓的、扁圓的,對像的清晰程度和像的形狀都沒有影響

  在晚上我們經(jīng)過路燈時,在地面上會形成影子,其原因是光的直線傳播 。影子的長短會改變,接近路燈時影子變短,過了路燈時候又會變長。

  產(chǎn)生影子的條件:影子形成要光和不透明物體兩個必要條件。影子分本影和半影兩種:

  仔細(xì)觀察電燈光下的影子,還會發(fā)現(xiàn)影子中部特別黑暗,四周稍淺。影子中部特別黑暗的部分叫本影,四周灰暗的部分叫半影。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生都和光的直線傳播有密切關(guān)系。假如把一個柱形茶葉筒放在桌上,旁邊點燃一支蠟燭,茶葉筒就會投下清晰的影子。如果在茶葉筒旁點燃兩支蠟燭,就會形成兩個相疊而不重合的影子。兩影相疊部分完全沒有光線射到,是全黑的,這就是本影;本影旁邊只有一支蠟燭可照到的地方,就是半明半暗的半影。如果點燃三支甚至四支蠟燭,本影部分就會逐漸縮小,半影部分會出現(xiàn)很多層次。物體在電燈光下能生成由本影和半影組成的影子,也是這個道理。電燈是由一條彎曲的燈絲在發(fā)光,不只限于一點。從這一個點射來的光給物體遮住了,從另一些點射過來的光并不一定全被擋住。很顯然,發(fā)光物體的面積越大,本影就越小。如果我們在上述茶葉筒周圍點上一圈蠟燭,這時本影完全消失,半影也淡得看不見了?茖W(xué)家根據(jù)上述原理制成了手術(shù)用的無影燈。它將發(fā)光強度很大的燈在燈盤上排列成圓形,合成一個大面積的光源。這樣,就能從不同角度把光線照射到手術(shù)臺上,既保證手術(shù)視野有足夠的亮度,同時又不產(chǎn)生明顯的本影,所以取名無影燈。


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