小孔成像演示仪，本文主要内容关键词为：小孔论文,演示论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、教具装置图（见图1）
二、仪器特点及用途
“小孔成像”现象众所周知，它是由于光的直线传播性而形成的。它与“镜面反射成像”、“透镜折射成像”三足鼎立，共同构成了完整的几何光学成像体系，其在教学中的地位无法替代。但是目前使用的“小孔成像”仪器，结构上大都模仿照相机，由小孔、暗室、成像屏组成，成像屏选用毛玻璃或蜡纸，缺陷是成像太暗太模糊，且无法克服。本仪器和普通的仪器相比技术上有三大特点。
①成像技术的革新：普通仪器的成像屏选用的是毛玻璃或蜡纸等，利用它们半透光并发生漫反射的特点从光屏的背面观察成像，由于小孔成的像亮度本来就很弱，透过光屏时又损失了大部分光，因此所成的像基本上就看不到了。本仪器选用的是白光屏，亮度比毛玻璃高，在暗室环境下可直接观察，如果是课堂演示可利用数码相机（设置在“夜景”模式下）拍摄，并将图像信息通过电脑显示器或投影仪显示，效果非常好。
②物、成像位置的革新：“小孔成像”实验之所以难做根源在于物、像亮度差别太大。普通仪器模仿照相机，被摄物体是在暗箱外面，像成在暗箱里面。像的亮度本来就很弱，再加上高亮度物的干扰当然就看不清了。新的仪器先将被摄物体放在一个特制的半透明箱里再放进暗箱或暗室里。这样做有两个优点：一是消除物对像的干扰；二是降低物的亮度以便能同时看到物、小孔、像。这一点很重要，因为只有同时看到物、小孔、像三个部位才能将“光的直线传播原理”由抽象的概念转换为直观的现象。这是本仪器的最大亮点。
半透明箱可以选用彩色玻璃、电焊护目镜片专用玻璃或白色玻璃、有机玻璃覆盖半透明塑料薄膜（比如汽车玻璃窗专用防护贴膜）等，透光的程度即色号由被摄物体的亮度以及成像的亮度而定。标准是：透过半透明箱看到的物体的亮度与小孔成的像的亮度相差不大即可。
③小孔的革新：普通仪器只是一个静态的像，小孔也是固定不变的。该仪器中通过改变小孔的大小和位置得到的是一个动态的像。像由亮到暗、由模糊到清晰有一个动态的渐进的过程，人们最终会在亮度和清晰度之间自然而然地找到一个平衡点。动态小孔有两个优点：一是相对静态，人们的视觉对动态更敏感；二是眼睛的瞳孔会随着亮度慢慢变暗而逐渐变大，缓解了人们在明亮的环境下观察较暗的东西时的不舒适感。
主要用于课堂演示“小孔成像”。
三、制作材料
胶合板、有机玻璃板、半透明太阳膜、木质龙骨、密封胶带、带减速装置的微型电机、发光物体（如节能灯）等。
四、制作方法
①用胶合板、木质龙骨制作长600mm、宽400mm、高300mm暗箱。
②用有机玻璃板、半透明太阳膜制作长300mm、宽200mm、高300mm景“物”（发光物体）箱。
③以40W节能灯作为物（发光物体）。
④可变小孔：25mm等边三角孔1个，直径为8mm、6mm、3mm、1.5mm、0.5mm的圆孔各1个。
⑤摄像头、数据线，可用数码相机代替。
⑥成像光屏根据像的大小制作，移动挡板以能挡住最大三角孔且不透光为准。
五、使用方法
系列一：“小孔成像”摄影、摄像机
1.构造（如图2）
2.使用方法
对准被摄物体，调整相机的角度、高度，调整暗箱和观景箱的长度，特别是调整小孔的大小和位置得到亮度、清晰度、角度均合适的画面即可进行拍摄。
3.拍摄对象
户外强烈阳光下或强发光物体。
主要用于教学研究、学生户外综合实践活动、“小孔”艺术摄影等。
系列二：“小孔成像”实验室学生分组实验器
1.构造图（如图3）
2.使用方法
点亮景“物”箱发光物体，通过调整光屏位置，特别是调整小孔的大小和位置观察“像”的亮度、清晰度变化，对“小孔成像”进行探究。
3.使用环境
带遮光窗帘的物理实验室。