看看放大的世界
—— 自制簡易手機(jī)投影儀

◎重慶市育才中學(xué)校 田瑤 李建 李鴻

無論在教室還是商場，我們經(jīng)常能看到各種各樣利用投影儀進(jìn)行展示的大屏幕。投影儀是如何將影像放大的？其工作原理是什么？能否將我們手機(jī)中的影像也放大投射出來？我們不妨自制一臺簡易手機(jī)投影儀，感受其中的神奇。

一、制作材料與工具

廢舊紙箱、直徑10 cm的放大鏡、剪刀、小刀、雙面膠、黑色簽字筆、白色幕布（或家中的白墻），如圖1所示。

圖1

二、制作步驟

1.用黑色簽字筆沿著放大鏡的邊緣將放大鏡的形狀繪制在紙箱側(cè)壁，用小刀沿著筆跡在紙箱側(cè)壁開一個圓孔（操作時一定要注意安全），如圖2、圖3所示。

圖2

圖3

2.在黑色簽字筆標(biāo)記的放大鏡手柄位置處貼上雙面膠，將放大鏡固定在紙箱側(cè)壁，如圖4、圖5所示。

圖4

圖5

3.用小刀和剪刀裁剪出兩根紙條，用于制作固定手機(jī)的卡槽，如圖6、圖7所示。一個簡易手機(jī)投影儀就制作成功了。

圖6

圖7

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原理分析

將簡易手機(jī)投影儀的鏡頭正對一塊白色幕布，用手機(jī)播放一個視頻短片，調(diào)整投影儀鏡頭與幕布的位置，就可以在幕布上看到一個清晰、放大的影像，如圖8所示。為增強(qiáng)投影的效果，可以關(guān)閉室內(nèi)的燈光。

圖8

為什么幕布上的畫面會被放大？

簡易手機(jī)投影儀的光學(xué)原理如圖9所示，由于放大鏡的鏡頭是一個凸透鏡，當(dāng)物體與凸透鏡的距離位于1倍焦距與2倍焦距之間時，會形成倒立、放大的實(shí)像，這就是我們能在幕布上看到放大的手機(jī)畫面的原因。還可通過調(diào)節(jié)物體和凸透鏡的距離即投影儀到幕布的距離來調(diào)整所成像的大小。

圖9

然而，我們在幕布上看到的畫面是正立的，而不是倒立的，這又是為什么呢？其實(shí)，只需將播放影片的手機(jī)倒著放就可以了。[本文為重慶市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度一般課題——“基于核心素養(yǎng)的初中物理作業(yè)設(shè)計與實(shí)施研究”（課題批準(zhǔn)號：K22YG108486）研究成果。]

掃一掃，觀看裝置制作過程

投影儀又稱幻燈機(jī)，是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的光學(xué)設(shè)備。據(jù)記載，早期幻燈機(jī)是17世紀(jì)中期由歐洲的傳教士發(fā)明的。

現(xiàn)在的投影儀采用電子耦合技術(shù)，直接通過接口與計算機(jī)、VCD機(jī)、DVD機(jī)、DV等連接，進(jìn)而播放相應(yīng)的視頻信號。