初中物理課外實驗 小孔成像

【目的和要求】
認識小孔成像為規律，理解物點和像點一一對應的關係。
【儀器和器材】
蠟燭、小孔屏，毛玻璃屏。
【實驗方法】
1.按圖1所示放好蠟燭、小孔屏和毛玻璃屏。點燃蠟燭，調整蠟燭和屏的高度，使蠟燭的火焰、小孔和毛玻璃屏的中心大致在一條直線上。蠟燭和小孔屏的距離不宜過大。調整後，可以在毛玻璃屏上看到蠟燭火焰倒立的實像。



圖1
2.移動蠟燭或毛玻璃屏的位置，可以看到，蠟燭距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越遠，得到的像越大。
【注意事項】
1.配合演示要畫出小孔成像的光路圖，運用光的直線傳播規律說明小孔成倒立實像以及物點和像點一一對應的關係。
2.孔的大小，物與小孔的距離配合要適當，以保證所成實像既清晰又有一定的亮度。一般來說，孔徑越小，像越清晰，像的亮度越差;孔徑越大，物與小孔屏的距離應越大。
3.毛玻璃屏的毛面應對著小孔，觀察者即可從屏的毛面對光的漫反射看到實像，也可從毛玻璃屏透射的光看到實像。
4.本實驗應在暗室中進行。
【參考資料】
用幾個小燈泡組成如圖2所示的圖案，作為物屏，代替蠟燭做小孔成像實驗。



圖2
將物屏、小孔屏和毛玻璃屏按圖3所示擺好，使它們的中心大致在一條直線上。依次點亮物屏上的小燈泡，如從箭頭尾部的燈泡開始，可以看到，在毛玻璃屏上依次出現一個個小的圓形光斑，直到屏上顯示出由圓形光斑組成的與物相似的圖案。這個實驗可以很直觀地看到物點和像點的一一對應關係。實驗所用的小孔孔徑可取大一些，以增大像的亮度。



圖3
【思考題】
根據光的直線傳播規律證明像長和物長之比等於像和物分別距小孔屏的距離之比。
編者提示：本小實驗可輔以"光現象"部分的物理實驗教學，以此培養和提高學生的實驗能力和素養。