看看放大的世界

田瑤 李建 李鴻

無論在教室還是商場，我們經常能看到各種各樣利用投影儀進行展示的大屏幕。投影儀是如何將影像放大的？其工作原理是什么？能否將我們手機中的影像也放大投射出來？我們不妨自制一臺簡易手機投影儀，感受其中的神奇。

一、制作材料與工具

廢舊紙箱、直徑10 cm的放大鏡、剪刀、小刀、雙面膠、黑色簽字筆、白色幕布（或家中的白墻），如圖1所示。

二、制作步驟

1.用黑色簽字筆沿著放大鏡的邊緣將放大鏡的形狀繪制在紙箱側壁，用小刀沿著筆跡在紙箱側壁開一個圓孔（操作時一定要注意安全），如圖2、圖3所示。

2.在黑色簽字筆標記的放大鏡手柄位置處貼上雙面膠，將放大鏡固定在紙箱側壁，如圖4、圖5所示。

3.用小刀和剪刀裁剪出兩根紙條，用于制作固定手機的卡槽，如圖6、圖7所示。一個簡易手機投影儀就制作成功了。

三、實驗現象與原理分析

將簡易手機投影儀的鏡頭正對一塊白色幕布，用手機播放一個視頻短片，調整投影儀鏡頭與幕布的位置，就可以在幕布上看到一個清晰、放大的影像，如圖8所示。為增強投影的效果，可以關閉室內的燈光。

為什么幕布上的畫面會被放大？

簡易手機投影儀的光學原理如圖9所示，由于放大鏡的鏡頭是一個凸透鏡，當物體與凸透鏡的距離位于1倍焦距與2倍焦距之間時，會形成倒立、放大的實像，這就是我們能在幕布上看到放大的手機畫面的原因。還可通過調節物體和凸透鏡的距離即投影儀到幕布的距離來調整所成像的大小。

然而，我們在幕布上看到的畫面是正立的，而不是倒立的，這又是為什么呢？其實，只需將播放影片的手機倒著放就可以了。[本文為重慶市教育科學“十四五”規劃2022年度一般課題——“基于核心素養的初中物理作業設計與實施研究”（課題批準號：K22YG108486）研究成果。]

科技知識窗

投影儀又稱幻燈機，是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的光學設備。據記載，早期幻燈機是17世紀中期由歐洲的傳教士發明的。

現在的投影儀采用電子耦合技術，直接通過接口與計算機、VCD機、DVD機、DV等連接，進而播放相應的視頻信號。