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小孔成像最早記錄在哪本書(shū)中

時(shí)間:2024-06-07 14:40閱讀數:344

物理中有很多神奇的自然現象,雖然是神奇,但是都是有科學(xué)依據的。比如說(shuō)大家熟知的小孔成像,其實(shí)就是光的傳播,了解了原理就能很好的掌握。

小孔成像最早記錄在哪本書(shū)中

小孔成像最早出自《墨守成規集》這本書(shū)中的“小孔成像法”一章。該書(shū)是唐代數學(xué)家、天文學(xué)家、機械制造家、策士孫思邈所著(zhù),共有五卷,包含了數學(xué)、物理、化學(xué)、醫學(xué)、農學(xué)、音樂(lè )等方面的內容。

其中“小孔成像法”介紹了通過(guò)一個(gè)小孔使得光線(xiàn)成像的原理,揭示了光的傳播和折射規律等物理現象。這一章是天文學(xué)家孟元老基于繪制星圖所寫(xiě),成為了后來(lái)光學(xué)原理的奠基之一,對現代光學(xué)、成像學(xué)等學(xué)科有著(zhù)重要的影響。

小孔成像現象是怎么一回事

小孔成像的原因是光沿直線(xiàn)傳播。用一個(gè)帶有小孔的板遮擋在屏幕與物之間,屏幕上就會(huì )形成物的倒像,我們把這樣的現象叫小孔成像。前后移動(dòng)中間的板,像的大小也會(huì )隨之發(fā)生變化。這種現象反映了光線(xiàn)直線(xiàn)傳播的性質(zhì)。

小孔成像是實(shí)像還是虛像

小孔成像是實(shí)像,倒立的實(shí)像。有光線(xiàn)實(shí)際經(jīng)過(guò)那里成的像是實(shí)像,光線(xiàn)反向延長(cháng)線(xiàn)會(huì )聚的像是虛像。小孔成像是由于光的直線(xiàn)傳播,物體上方的光透過(guò)小孔照到光屏下方,下方的照到上方,是光線(xiàn)實(shí)際經(jīng)過(guò)的,故為實(shí)像。

大約兩千四五百年以前,我國的學(xué)者墨翟(墨子)和他的學(xué)生,做了世界上第一個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗,解釋了小孔成倒像的原因,指出了光的直線(xiàn)進(jìn)行的性質(zhì)。這是對光直線(xiàn)傳播的第一次科學(xué)解釋。

用一個(gè)帶有小孔的板遮擋在墻體與物之間,墻體上就會(huì )形成物的倒影,我們把這樣的現象叫小孔成像。

前后移動(dòng)中間的板,墻體上像的大小也會(huì )隨之發(fā)生變化,這種現象說(shuō)明了光沿直線(xiàn)傳播的性質(zhì)。公元前5世紀,中國古代科學(xué)家墨子在其著(zhù)作《墨子》中記載了有關(guān)光的特性和反射現象的觀(guān)察思考,并記錄了光通過(guò)小孔在平面上形成倒立圖像這一現象。

在西方,大約公元前330年,古希臘哲學(xué)家亞里士多德也有關(guān)于小孔成像的記載,并在其授課的課本中提出了暗房的概念。

小孔成像原理和性質(zhì)的應用

1、光的直線(xiàn)傳播性質(zhì),在我國古代天文歷法中得到了廣泛的應用。我們的祖先制造了圭表和日晷,測量日影的長(cháng)短和方位,以確定時(shí)間、冬至點(diǎn)、夏至點(diǎn);在天文儀器上安裝窺管,以觀(guān)察天象,測量恒星的位置。

2、我國很早就利用光的這一性質(zhì),發(fā)明了皮影戲。漢初齊少翁用紙剪的人、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。皮影戲到宋代非常盛行,后來(lái)傳到了西方,引起了轟動(dòng)。

3、現在的一些照相機和攝影機就是利用了小孔成像的原理——鏡頭是小孔(大多數安裝凸透鏡以保證光線(xiàn)成像距離),景物通過(guò)小孔進(jìn)入暗室,像被一些特殊的化學(xué)物質(zhì)(如顯影劑等)留在膠片上(數碼相機、攝影機等則是把像通過(guò)一些感光元件存儲在存儲卡內)。