小孔成像的原理是什么？光不是直线传播的吗？

热门回答：

正是因为光线是沿直线传播的。所以才会有小孔成像这样的现象。

比如说你面前有一堵白墙。你在白墙前面放一只蜡烛。但是墙上却没有蜡烛的“像”。但是如果你在白墙和蜡烛之间放一个带小孔的板子。墙上就出现了蜡烛的“像”。这是为什么呢？

我们可以看一下下面这张图。当蜡烛和墙之间没有任何阻挡的时候。墙上某一个点接收到的光辉来自蜡烛的各个部分。这些来自蜡烛不同部分的光互相混杂、互相影响。变成颜色单一、与墙上其他点没有区别的状态。

所以我们看到墙上一片亮。并没有蜡烛的“像”。

但是如果我们在蜡烛和墙之间摆上一个小孔。就完全不一样了。

因为光是沿直线传播的。所以蜡烛火焰尖端的光线只能够传播到墙的最下方。相反的。蜡烛最底端的光线只能够传播到墙的最上方。

这也就是说。墙上各点接收到的光线的明暗、颜色都是不一样的。同时。这些线的明暗和颜色并不是随机的。而是跟蜡烛发出的光亮一一对应。这个时候。我们就能够在墙上看到一个倒立的蜡烛的“像”。

但是。上述的现象完全是建立在小孔真的非常非常小的基础之上的。实际上情况还略有不同。

无论孔有多小。但是孔都是有一定的大小的。这就导致了一个问题。

之前我们假设说。蜡烛火焰最尖端的发出的光亮只能够传播到墙的最底端。但是实际上因为孔有一定的大小。所以这个假设不完全正确。应该说蜡烛火焰尖端放出的光亮会传播到墙最底端的一小片区域内。

这一小片区域的大小跟孔的大小有关。如果孔稍微大一点儿。这一小片一小片的区域会互相影响。最后会模糊一片（如下图所示。上面的孔小。下面的孔大。成像的清晰度完全不一样）。

所以这就是为什么我们强调的是“小孔成像”——当然是孔越小。成像越清晰。当孔大到一定程度之后。就连模糊的像也看不清楚了。

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其他观点：

根据初中物理光学知识知道：在同一种介质中光沿直线传播。所以光线穿过小孔时光源上下部分交换。但成像形状不变。像与光源形状相同。

小孔成像的历史： 大约两千四五百年以前。我国的学者—－墨翟（墨子）和他的学生。做了世界上第一个小孔成倒像的实验。解释了小孔成倒像的原因。指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。

小孔成像的实验制作：材料很容易准备的。准备好后用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间。墙体上就会形成物的倒影。我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板。墙体上像的大小也会随之发生变化。这种现象说明了光沿直线传播的性质。

实验器材：两张硬纸板（白色最好）。一根蜡烛。打火机。锥子。暗室

小孔成像原理和性质的应用

1、光的直线传播性质。在我国古代天文历法中得到了广泛的应用。我们的祖先制造了圭表和日晷。测量日影的长短和方位。以确定时间、冬至点、夏至点；在天文仪器上安装窥管。以观察天象。测量恒星的位置。

2、我国很早就利用光的这一性质。发明了皮影戏。汉初齐少翁用纸剪的人、物在白幕后表演。并且用光照射。人、物的影像就映在白幕上。幕外的人就可以看到影像的表演。皮影戏到宋代非 常盛行。后来传到了西方。引起了轰动。

3、现在的一些照相机和摄影机就是利用了小孔成像的原理——镜头是小孔（大多数安装凸透镜以保证光线成像距离）。景物通过小孔进入暗室。像被一些特殊的化学物质（如显影剂等）留在胶片上（数码相机、摄影机等则是把像通过一些感光元件存储在存储卡内）。

其他观点：

借助下图。正因为光的直线传播。火焰的上部。通过孔以后。会到下方。反之。一样。最好亲自动一下手。做做实验。

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