自制“小孔相機(jī)”

參差的樹葉相互交疊，顯露出不規(guī)則的縫隙，在陽(yáng)光的照射下，地上的光斑卻大多是圓形（如圖1），這是為什么呢？其實(shí)，早在公元前4世紀(jì)，《墨經(jīng)》中就有關(guān)于小孔成像的文字記錄。北宋科學(xué)家沈括、宋元時(shí)期的趙友欽等還對(duì)小孔成像現(xiàn)象進(jìn)行了更深入的研究。今天我們一起來(lái)做一個(gè)“小孔相機(jī)”，來(lái)研究這個(gè)現(xiàn)象吧！

準(zhǔn)備材料：薯片筒、硬紙片、薄膜紙（如圖2），其他還有橡皮筋、膠水、小刀等工具。

用小刀在薯片筒底部中心處扎一個(gè)直徑3～5毫米的孔，如圖3。

用硬紙片卷成一個(gè)直徑略小于薯片筒內(nèi)徑的紙筒，并將薄膜套在紙筒的一端，用橡皮筋固定。然后，將套有薄膜的一段插入薯片筒中，如圖4。一個(gè)簡(jiǎn)易的小孔相機(jī)就做好啦！

小孔是“相機(jī)”的鏡頭，如圖5，我們將其對(duì)準(zhǔn)明亮的物體，就可以在筒內(nèi)薄膜上觀察到物體倒立的像啦！

如圖6，我們用“F”字樣的光源可以更容易分辨出像的性質(zhì)。所成的像上下顛倒，左右相反，為什么會(huì)這樣呢？

其實(shí)光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。從圖7中可以看出，燭焰頂端點(diǎn)A發(fā)出的光沿直線通過小孔照射在光屏點(diǎn)A′處，同樣，點(diǎn)B發(fā)出的光照射在光屏點(diǎn)B′處。因此，小孔成像所成的像是上下顛倒、左右相反的。

小孔成像技術(shù)在天文學(xué)、攝影等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。例如，在天文觀測(cè)中，觀測(cè)者可以通過小孔收集來(lái)自遙遠(yuǎn)星體的光線，觀測(cè)和研究宇宙中的天體。感興趣的同學(xué)可以查閱資料，了解更多它的應(yīng)用。

（作者單位：江蘇省南京江北新區(qū)浦口外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高新分校）