探究小孔成像试验报告材料.docx

实用标准文案探究小孔成像实验报告提出问题用易拉罐自制一个针孔照相机,在观察过程中,发现在室外观察景物时成像 总不太淸晰,有什么方法可增加淸晰度呢.照相机半透膜上的图像会发生大小改 变,这大小改变受什么因素影响,又有什么规律呢？一：探究像的清楚度实验思考与假设根据生活经验,猜测不淸晰可能是由于以下两种情况：1. 环境中光线太亮,以致于看不淸半透膜上的像.2. 孔径太小,光线进入量过少,导致半透膜上的像不淸晰下面就针对这两个假设进行实验验证实验1像的清楚程度和周围光的强度有关设计实验：器材：针孔照相机,光源F型发光二极管,黑色卡纸遮光器1. 为''针孔照相机用黑色卡纸做了一个圆柱形的''遮光器,套在针孔照相机成像的一端,以降低半透膜周围光的强度.2. 在外界光线强,3. 在外界光线强,4. 在外界光线弱,5. 在外界光线弱,有遮光器时观察像的淸晰程度 无遮光器时观察像的淸晰程度 有遮光器时观察像的淸晰程度 无遮光器时观察像的淸晰程度不带遮光器的针孔照相机成像带遮光器的针孔照相机成像进行实验：得到以下数据:外界光线强弱有无遮光器成像效果是否清 晰试验一强有清楚实验二强无不清楚实验三弱有较清楚实验四弱£较清楚得出结论：通过实验可以得出,成像的清楚程度与周围光线强度有关,周围环 境越亮,成像越不清楚；周围环境越暗,成像越清楚.1实验2设计实验器材：5个有不同口径小孔的小孔成像仪器,光具座,遮光器,光源实验步骤：1、制作出5个有不同口径小孔的小孔成像仪器：分别裁剪5个相同尺寸的易拉 罐,剪掉瓶口,并分别在瓶底钻出5个大小不同的小孔.2、在光具座上固定一个可发出平行光线的光源,保持光源与小孔之间的距离, 用5个小孔成像仪器分别观测像的大小,并进行比拟.进行实验1、如下图,我们制作了 5个孔径大小不一的小孔成像仪器:文档大全2、然后布置了光具座和光源:光源光具座遮光器用于 提升成像质 量,减少误 差,让本实 验结果更明 显.小孔与光源的距离恒定为35cm小孔直径小于1mm时:小孔直径等于1mm时:小孔直径等于2mm时:小孔直径等于5mm时:小孔直径等于7mm时:整理为下表孔径大小/cm成像清楚度亮度像的大小1号瓶<1很清楚很暗很小2号瓶1比拟清楚比拟暗比拟小3号瓶2清楚明亮正常大小4号瓶3模糊比拟亮比拟大5号瓶5很模翔很亮很大得出结论：在光源与小孔距离一定时,小孔越大,成的像越不清楚.(2)分析和论证：小孔成像的原理是这样的:假设当小孔足够小时,成一个这样的像:一个较大的小孔就相当于数个较小的小孔的组合,形成的像就是几个小的像的重 合,自然会不淸楚：同理,小孔越大,就相当于越多的像重合,成的像也就越模糊:二.探究彩响像大小因素实验 思考与假设猜测影响像大小有这几个因素:1. 孔径的大小,孔径越大,像越大2. 相机与物体的距离,距离越长,像越小3. 半透膜与针孔的距离,距离越长,像越大 下面就针对这三个假设因素进行实验验证实验1探究像大小与孔径的大小的关系由表1易得出结论：孔径越大,成像越大.3实验2探究像大小与机物距离之间的关系设计实验：器材：针孔照相机针孔与半透膜距离为10cm,光源F型发光二极管,长度为 3cm,光具座,刻度尺,水平工作台实验步骤：1. 将光源放置在光具座左端“0刻度线处2. 加厚度使光源中央,针孔,半透膜中央处于同一直线上,便于观察成像3. 将针孔照相机放在3. 5cm处,观察成像,量出像的长度4. 以E每隔10cm测量一次,并记录,做7次注：假设像不能完全显示,那么先量两亮点之间的距离,同比例放大进行试验得到以下数据:实验次数距离物体远近/cm像的大小/cm第一次3.5& 5第二次13.53.2第三次23.51.3第四次33.50.7第五次43.50.6第六次53.50.5第七次63.50.3表1观察表1可知相机与物体的距离逐渐变长,像逐渐变小,和猜测一致得出结论：像的大小与相机与物体的距离有关,当光源与针孔半透膜之间距离 不变时,相机与物体的距离越长,像越小,反之亦然.4实验误差：测量误差实验3探究像大小与半透膜针孔距离之间的关系设计实验：器材：针孔照相机,比针孔照相机口径略小的纸筒,光源F型发光二极管,长 度为3cm,光具座,刻度尺,水平工作台实验步骤：1. 将纸筒放入针孔照相机,在外套上半透膜2. 将光源放置在光具座左端“0刻度线处3. 加厚度使光源中央,针孔,半透膜中央处于同一直线上,便于观察成像4. 将针孔照相机放置与16cm处,观察成像,量出像的长度5. 将纸筒向外拉出1cm,观察成像,量出像的长度,以后每拉出1cm,记录1 次,共做5次注：假设像不能完全显示,那么先量两亮点之间的距离,同比例放大进行试验得到以下数据:实验次数半透膜和小孔的距离/cm像的大小/cm第一次28.005.2第二次29.005.6第三次30.005.8第四次31.005.8第五次32.005.9表2观察表2可知半透膜和小孔的距离逐渐变长,像逐渐变大,和猜测一致得出结论：像的大小与半透膜和小孔的距离有关,当光源与相机物体之间距离 不变时,半透膜和小孔的距离越长,像越大,反之亦然.(5)实验误差：测量误差进一步探究提出问题设光源长度为L1,像长度为L2,相机与物体的距离为L3,半透膜与针孔的距离 为L4,那么L1, L2, L3, L4之间存在着什么关系呢？思考与猜测取一组数据,实验1中第一次实验,此时L1二3cm, L2二& 5cm, L3二3. 5cm, L4=10cm 此时经尝试可发现LA3 cm3.5 cm 厶 3厶 28.5cm 10cm L4再随意的带入几组其它数据也可得到同样的结论,如：当 L1=3cm, L2二5. 2cm, L3二16cm, L4二28cm 时LA 3cm 16cm 厶 3厶 25.3cm 28cm L4那么作出猜测LI _ L3£2" L4论证：C半透膜上的 像(长度为L2)如图 ABCD,那么 ZBAO二ZCDO, ZABO二ZDCO又 ZAOB 二 ZDOC那么厶 AOBADOCAB_=AO_=BODC DO COnl LA 厶3 那么=厶2 厶4那么结论(4)得证：L1,L4不变,L2XL3=L1XL4, L3与L2成反比,那么L3越大,L2越小结论(5)L2与L4成/1 £2得证:L1, L3不变,=L3 L4正比,那么L4越大,L2越大/1 £3又可发现,假设L1,L3+L4,k不变、那么-=,那么L3越大,L沁、可得结论:当光源与光源半透膜距离一定时,相机与物体的距离越大,像越小.60><?如此只要知道L1, L2, L3, L4中任意3个数的值,就能得出第4个数的值总结经过以上探究实验与论证,对于针孔照相机的小孔成像原理已有了一个充 分的熟悉.以下两个因素会对像的清楚度造成影响：1. 环境中的光线,光线越强,清楚度越差,反之亦然.解决方法：加遮 光器2. 与孔径的大小有关,孔您越小,越清楚以下三个因素会对像的大小造成影响：1. 孔径的大小,孔径越大,像越大,反之亦然.2. 相机与物体的距离,距离越长,像越小,反之亦然.3. 半逢膜与针孔的距离,距离越长,像越大,反之亦然.4. 当光源与光源半透膜距离一定时,相机与物体的距离越大,像越小