Pinhole kamera fizikoje
Paprasčiausią pasaulyje fotoaparatą, pinhole kamerą, sudaro tik viena (kuo mažesnė) skylė. Ir vis dėlto jis gali būti naudojamas eksperimentiškai parodyti ir paaiškinti fotografavimo fiziką.
„Pinhole“ kameros principas iš esmės senas. Sakoma, kad net Aristotelis Saulės užtemimo metu galvojo apie optinius vaizdus turi: Jis sėdėjo po medžių baldakimu ir atrado daugybę jo vaizdų Saulės pjautuvas. Jis suprato, kad tai lėmė nedideli lapų tarpai, kaip tiesioginis saulės vaizdas. Kaip kameros obscura, daugelis menininkų naudojo skylių kamerą, kad nutapytų kuo tikroviškesnius kraštovaizdžio kadrus. Kadangi vaizdai yra stebėtinai ryškūs, bet dažnai labai tamsūs.
„Pinhole“ kamera - atlikite savo fizikos eksperimentą
Šiam paprastam, tačiau įspūdingam eksperimentui jums reikia tik daiktų, kuriuos jau turite savo buityje.
- Šiek tiek storesne adata iškiškite skylę didelio tvirto kartono gabalo centre - tai jūsų skylių kamera.
- Naudodami šį kartoną, ant balto popieriaus lapo galite projektuoti apverstą vaizdą, pavyzdžiui, žvakę. Norėdami tai padaryti, patamsinkite kambarį.
- Tačiau fizikos eksperimentas tampa įspūdingesnis, jei saulėtą dieną esate kambaryje su langu.
- Atsistokite arba atsisėskite ant sienos priešais langą.
- Dabar laikykite kartoną su skylute vertikaliai šviesoje ir balto popieriaus lapą kortelės šešėlyje už skylės. Krentanti šviesa ant balto popieriaus meta lango vaizdą (vėl aukštyn kojom).
- Arba, žinoma, galite mesti lango vaizdą ant priešingos sienos. Didelis vaizdo ryškumas stebina.
- Pavyzdžiui, jei padidinsite skylę kartone pieštuko galiuku, vaizdas taps šviesesnis, bet ir neryškus.
„Pinhole“ kameros konstrukcija suteikia jums visiškai naujų įžvalgų apie ...
Beje, iš batų dėžės ar apvalios kavos skardinės galite pastatyti „tikrą“ skylių kamerą. Vienoje dėžutės pusėje arba Dėžutėje yra skylė (perforatorius dangtelyje), kitoje pusėje kaip ekranas pritvirtinamas skaidrus riebalams atsparus popierius (pritvirtinkite lipnia juostele). Iš kartono padarykite įvairaus dydžio skyles, kurias galite naudoti kaip dangtelį prieš skylių kamerą.
„Pinhole“ kamera - taip ji veikia
Norėdami suprasti, kaip atsiranda kamščio kameros vaizdas, prieikite prie šviesos spindulių modelio fizika grįžti.
- Šviesos spinduliai eina tiesiomis linijomis iš kiekvieno žvakės ar lango taško per skylę ant popieriaus.
- Tačiau kadangi skylė yra tokia maža, tik nedidelė šios šviesos dalis pasiekia baltą popierių. Iš principo net galima įsivaizduoti, kad iš kiekvieno žvakės švytėjimo taško ar lango, ant popieriaus patenka tik vienas (arba tik keli) šviesos spinduliai. Taip kuriamas vaizdas.
- Vaizdas apverstas aukštyn kojomis, nes šviesa iš lango viršaus praeina pro skylę, o paskui pasiekia vaizdo apačią. Šviesa iš žemesnių kraštovaizdžio sričių pasiekia viršūnę.
- Su maža skylute vaizdas yra tamsus ir aštrus, nes tik keli šviesos spinduliai sukuria atskirus vaizdo taškus.
- Jei padidinsite skylę, vaizdas taps šviesesnis. Tačiau dabar keli šviesos spinduliai sukuria vaizdo tašką, kuris vėliau tampa didesnis ir todėl neryškus. Tai galima aiškiai interpretuoti kaip šviesos kūgį: kuo siauresnis šis kūgis, tuo ryškesnis vaizdas.
Tiesa ar gal ne? 17 -ame Sakoma, kad XIX amžiuje prie parko buvo tokia camera obscura. Už tam tikrą mokestį garbingi lankytojai galėjo ten patekti ir stebėti (daugiau ar mažiau) įsimintinus parko lankytojų nuotykius. Tačiau tai, ką ten reikėjo pamatyti, sakoma, buvo tik surežisuota. Nes kol lankytojai stovėjo tamsiame kambaryje ir žiūrėjo į (stimuliuojančias) nuotraukas, jiems buvo pavogtos piniginės.
