三孔卡纸对比实验 + 小孔成像演示 —— 拖动卡纸、拉动滑块,观察光走的是怎样的路线。
手电筒 → 三张带孔卡纸 → 纸屏。三个小孔在同一条直线上时,光才能到达纸屏。
三个小孔在同一条直线上,光沿直线穿过小孔,纸屏上出现明亮的光斑。
提示:画面为侧视示意图,卡纸上的小孔用圆点表示。用鼠标(或手指)上下拖动任意一张卡纸,可以看到光斑一点点变小、变暗,直到完全消失(约偏移 1.9 cm 时被挡住);松手时若很接近中间位置会自动吸附对齐。图中 1 cm ≈ 10 像素,卡纸间距约 12 cm。
探究:分别移走 ①、②、③ 号卡纸比一比 —— 会发现移走最靠近纸屏的 ③ 号卡纸,光斑才明显变大(约 2.8 cm → 3.9 cm),因为最后一道小孔决定了光斑的大小。不管移走哪一张,只要剩下的孔还在同一条直线上,光斑就一定还在。
蜡烛 → 小孔板 → 纸屏。拉动滑块改变物距和像距,观察纸屏上倒立的像怎样变化。
烛焰上部的光沿直线穿过小孔后射到纸屏的下方,下部的光射到上方,所以像是倒立的。这只有用"光沿直线传播"才能解释。
卡纸上的小孔只要错开一点点,光就被挡住——说明光不会拐弯绕过障碍物;小孔后面的纸屏上出现倒立的像,同样只能用"光沿直线传播"来解释。生活中的很多现象,都是这条规律的影子。
你只能看到前一个人的后脑勺、后面的人全被挡住时,队伍就是直的——因为光沿直线传播,视线也被挡成一条直线。
光沿直线前进,被不透明的物体挡住后,物体后面光照不到的区域就是影子。影子的形状总是和物体"对得上",正是直线传播的证据。
树叶间的小缝隙就是一个个"小孔",太阳的光穿过它们,在地面上形成太阳的像。不管缝隙是什么形状,光斑总是圆的(日食时会变成月牙形)。