樹下光斑尋常見小孔成像釋成因

張虎崗

炎炎夏日，如果走在茂密的樹蔭下，會看到地上有許多大小不一的圓形光斑。這些光斑是怎么形成的？如果你想知道答案，就和我一起走進“小孔成像”的世界。

一、考點解讀

1. 什么是小孔成像

如圖1所示，在較暗的屋子里，把一支點燃的蠟燭放在鉆有小孔的不透明板前，不透明板后面的光屏上就會出現燭焰倒立的像，這種現象叫小孔成像。我國春秋時期的學者墨子是歷史上第一個完成小孔成像實驗探究的人，比英國科學家牛頓早了2000多年。

2. 小孔成像的原理和特點

小孔成像的原理是光的直線傳播。如圖1所示，燭焰上部的光通過小孔射到光屏的下部，燭焰下部的光通過小孔射到光屏的上部;同樣，燭焰左部的光通過小孔射到光屏的右部，燭焰右部的光通過小孔射到光屏的左部。因此，小孔成像的“像”是倒立的實像，即像與物體相比，上下顛倒，左右相反。

3. 影響小孔所成像的形狀、大小的因素

小孔成像中像的形狀與物體的形狀相同，與小孔的形狀無關。像的大小跟物體到小孔的距離（即物距）和光屏到小孔的距離（即像距）有關。當物距一定時，像距越大，像越大，但像的亮度會變暗;當像距一定時，物距越大，像越小。具體來說，當物距大于像距時，成倒立、縮小的實像;當物距等于像距時，成倒立、等大的實像;當物距小于像距時，成倒立、放大的實像。

4. 生活中的小孔成像現象

夏天樹蔭下的光斑就是小孔成像現象。樹葉的縫隙相當于小孔，地面相當于光屏，地面的光斑就是太陽通過樹葉的縫隙在地面上所成的實像。因為小孔所成的像與物體形狀相同，所以光斑的形狀與太陽一樣，通常是圓形的;因為各個“縫隙”高度不同，即像距不同，所以光斑的大小也不相同。

二、典例練習

（2021·四川·內江）2000多年前，《墨經》中就記載了如圖2所示的小孔成像實驗，小孔成像是下列哪種光現象形成的（ ）。

A. 光的直線傳播 B. 光的反射

C. 光的折射 D. 光的色散

答案：A