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1、介绍照相机 照相机的工作原理,概略地说是应用光学成像原理,通过照相镜头将被摄物体成像在感光材料上。
2、下面将粗略地介绍摄影光学成像原理:人类对于光的本性的认识,光线的传播及透镜成像原理。
3、 人类对于光的本性的认识经历了漫长而又曲折的过程。
4、在整个18世纪中,光的微粒流理论在光学中仍占优势,人们普遍认为光是微小的粒子组成的,从点光源发出并以直线向四面八方辐射。
5、19世纪初,以杨氏(Young)和菲涅耳(Fresnel)的著作为代表逐步发展成今天的波动光学体系。
6、如今对光的本性认识是:光和实物一样,是物质的一种,它同时具有波的性质和微粒(量子)的性质,但从整体来说,它既不是波,也不是微粒,也不是它们的混合物。
7、 从本质上,讲光和一般无线电波并无区别,光和电磁波一样是横波,即波的振动方向与传播方向垂直。
8、一个发光体就是电磁波的发射源,发光体发射的电磁波向周围空间传播,和水波波动产生的波浪向四周传播相似。
9、强度最大或最小的两点距离称为波长,用λ表示。
10、传播一个波长所需的时间称为周期,用T表示,一个周期就是一个质点完成一次振动所需要的时间。
11、1秒内振动的次数称为频率,用ν表示。
12、经过1s振动传播的距离称为速度,用“v”表示。
13、波长、频率、周期和速度之间有如下关系: v=λ/T ,ν=1/T,v=λν 由此可见,光的波长与频率成反比。
14、实际上光波只占整个电磁波波段的很小一部分。
15、波长在400~700nm的电磁波能够为人眼所感觉,称为可见光,超过这个范围人眼就感觉不到了。
16、不同波长的可见光在我们的眼睛中产生不同的颜色感觉,按照波长由长到短,光的颜色依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色。
17、不同波长的电磁波在真空中具有完全相同的传播速度,数值是c=300,000km/s。
18、 下面叙述几何光学的几个基本定律--光线的传播规律: (1)光的直线传播定律 光在均匀介质中,是沿着直线传播的,即在均匀介质中光线为一直线。
19、光的直线传播现象在日常生活中随时随地可以见到,如物体被光照射而成影,小孔成像等。
20、光的直线传播引出了光线这个概念。
21、 (2)光的独立传播定律 光的传播是独立的,当不同光线从不同方向通过介质某一点时,彼此互不影响。
22、当两支光线会聚于空间某一点时,它的作用为简单的叠加。
23、光线的这一性质,使被拍摄物体各点的光互不影响地进入照相镜头,在成像面上成像。
24、 (3)光的反射定律 当光传播到两种不同介质的分界面时,就会改变传播方向,发生光的反射。
25、光的反射定律指出: ①入射光线、反射光线和分界面上光投射点的法线在同一平面内,人射光线与反射光线分别位于法线的两侧。
26、 ②人射角和反射角相等。
27、入射光线与法线N的夹角记为入射角,用i表示;反射光线与法线N的夹角记为反射角,用α表示。
28、则有i=α。
29、光的反射现象还具有可逆性,假如光线逆着原来反射光线方向入射到界面上,那么它将逆着原来入射光线的方向反射出去。
30、随着界面的不同,反射又可分为定向反射和漫反射。
31、从一个方向入射到光亮、平整的镜子上的光线,入射点都落到同一平面上,其反射都向着同一方向,则称为定向反射。
32、当光从一个方向投射到粗糙表面上时(如毛玻璃面等),由于粗糙面可以看成由许多角度不同的小平面组成,光线便从各个不同的方向反射出去,称为漫反射。
33、但需注意在漫反射现象中,就每一条光线而言都还是遵循反射定律的。
34、 光的反射,在照相术中起着相当重要的作用。
35、例如人本身并不发光,但当光线从各个角度照射到人身上后,光线便可从各个角度有所反射。
36、我们常利用反射光进行拍照,就是遵循光的反射定律。
37、 3.物理学存在于物理学家的身边。
38、勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清“天神发怒”的本质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将“上帝之火”请下凡,由此发明了避雷针;敢于创新的英国科学家亨利•阿察尔去邮局办事。
39、当时身旁有位外地人拿出版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,苦于没有小刀。
40、找阿察尔借,阿察尔也没有。
41、这位外地人灵机一动,取下西服领带上的别针,在邮票的四周整整齐齐地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下邮票。
42、外地人走了,却给阿察尔留下了一串深深的思考,并由此发明了邮票打孔机,有齿纹的邮票也随之诞生了;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;德国物理学家伦琴发现X射线;……研究身边的琐事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。
43、 物理学也存在于同学们身边。
44、学了测量的初步知识,同学们纷纷做起了软尺。
45、有位同学别出心裁,用透明胶把制好的牛皮纸软尺包扎好,这样更牢固。
46、然后,用大大卷泡泡糖的包装盒作为软尺的外壳,在盒的中心利用铁丝做一摇柄中心轴,软尺的末端固定在轴上,这样一个可以收拾并反复使用的卷尺诞生了。
47、同时,这位同学受软尺自作的启示,用实验解决了一道习题:用软尺测量物体长度时,若把软尺拉长些,测量值是偏大还是偏小?他做了这样一个模拟实验:在白纸上画一条直线,标上刻度,然后用透明胶粘贴,再扯下来,便做成了“软尺”,用“软尺”不仅找到了上题的答案,而且还清楚地看到分度值变大了,知其然,并知其所以然;学了电学的有关知识后,同学们对蚯蚓能承受的最大电压进行了探究:当给它加上1.5V的电压时,蚯蚓迅速分泌粘液,且奋力挣扎,从瓶内跳出瓶外。
48、当给它加上3V的电压时,蚯蚓被电为两截;有同学在测量“2.4V、0.5A”的小灯泡的功率,并研究其发光情况时,不满足于给灯泡加上2.4V的电压,而是用自己早已准备好的小灯泡做破坏性实验,不断加大灯泡两端的电压,直至电压高达9V、灯泡灯丝烧断,才停止探究;有同学在学习蒸发的知识时,不厌其烦地座在桌旁观察相同的两滴水(其中一滴水滩开),进行聚精会神地观察,然后进行分析、对比,得出影响蒸发的因素;……同学们捕捉身边的琐事进行探究的事例屡见不鲜。
本文分享完毕,希望对大家有所帮助。
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