圆形亮斑是太阳的像吗
2013-11-22陈光波
中小学实验与装备 2013年4期
陈光波
用一面方形的小平面镜将阳光垂直地反射到粘贴在墙壁上的白纸上,增大平面镜到白纸的距离或减小反射面的大小,白纸上的亮斑最终都会变成圆形。这一圆形亮斑是太阳通过反射面两次成像的结果,第一次为平面镜成像,第二次为小孔成像。这一点绝大多数的学生都弄不明白。为此,笔者安排了这样的几个小实验。
1观察日光灯管通过反射面小孔成像现象
1.1推想
如果圆形亮斑是太阳的像,那换用其他的光源,也应当能得到这些光源的像。
1.2方法
晚上,打开一盏日光灯,利用平面镜将灯光垂直反射到另一间房(最好拉上窗帘)的墙壁(若墙壁不是白色的,那最好贴一张大白纸或贴上一块大白布)上。逐渐减小反射面,观察墙上亮斑的变化情况。增大或减小反射面到墙的距离,观察亮斑的变化情况。
1.3拓展
拓展1:验证所成的像是倒立的。
拓展2:换其他光源试试。
1.4说明
若减小反射面时发现亮斑只是亮度变暗,其形状、大小均不变,则此亮斑即为日光灯的像(从形状上看也是如此)。适当改变平面镜与光源的距离,可以观察到放大的像。挡住灯管的一部分,观察像的变化,结合平面镜成像的特点,即可推知物体通过小孔成倒立的像。
若幸逢日食,则观察日食时墙上亮斑的变化能更直接地证实通常情况下所观察到的圆形亮斑为太阳的像。在此基础上进一步推想,若能借助墙角等障碍物挡住太阳的一部分,是否也能看到太阳的像,在此想法的指引下,笔者后来又引导学生利用从窗口射入室内的阳光做太阳通过小孔成像(换用平面镜做不仅操作起来更方便,而且效果也更好)的实验。……
登录APP查看全文