小孔成像如何确定虚象的位置?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/08/10 08:47:15
小孔成像如何确定虚象的位置?
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小孔成像如何确定虚象的位置?
小孔成像如何确定虚象的位置?

小孔成像如何确定虚象的位置?
小孔成像是成倒立的实像而不是虚像~

在光屏上

在光源最上端和最下端做和小孔的连线,然后在屏上找到那两个点,就知道咯!

根据下面的成像原理,是不难确定成像的,但成的不是虚像。


如上图所示,红线或蓝线都代表着来自被成像物的光线。这光线在屏幕上形成光点a和光点b。a点只会接收来自cd这个范围内的光线,且是cd这个范围内的光线的混合;同样道理,b点只会接收来自ef这个范围内光线,且是ef这个范围内的光线的混合。所以,大孔是用cd这么大的区域来扫描被成像物成像的,小孔则是用ef这么小的区域来扫描被成像物成像的。由于ef要远小于cd,所以小孔成像的分辨率会更高些。

显然,如果孔的大小不变,像距(像到小孔的距离)不变,而物距增加,那么成像的分辨率就会下降(因为这会导致用更大的区域来扫描被成像物),相反则分辨率上升。如果孔的大小不变,物距不变,而像距增加,那么成像的分辨率就会上升(因为这会使小孔用更小的区域来扫描被成像物),相反则分辨率会下降。所以,当屏幕距离孔比较近的时候,我们就会在屏幕上看到一个光斑,那是因为分辨率太低的结果。

设小孔的直径为φ,物距为U,像距为V,屏幕上一个点所对应的被成像物的范围为W,则

W=φ (U/V+1)

地球距离月亮的距离是38万公里,假设我们的像距是1米,小孔的直径是0.01毫米,那么,这个小孔对月亮成像的时候,将以3800米的范围来扫描月亮。所以比3800米小的细节就成像的不是很清楚啦。当然,我们一般不会成这么远的物体的像的,所以距离合适,用小孔成像是能够看清被成像物的细节的。

如果说凸透镜成像是点到点的话,那么小孔成像则是面到点。也就是后者成像是一个像点对应一个被成像物的面的。