针孔成像的箱子里面,为什么图像是倒立的?
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发布时间：2022-05-05 22:41
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时间：2022-06-28 05:50
公元前4世纪，墨家就做过针孔成像的实验，并给予分析和解释。《墨经》中明确地写道："景到(倒)，在午有端，与景长，说在端。"这里的"午"即小孔所在处。
这段文字表明小孔成的是倒像，其原因是在小孔处光线交叉的地方有一点("端")，成像的大小，与这交点的位置无关。从这里也可以清楚看到，古人已经认识到光是直线行进的，所以常用"射"来描述光线径直向前。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中也记述了光的直线传播和小孔成像的实验。
人们认识到光是沿直线传播的。为了证明光的这一性质，大约二千四五百年前我国杰出的科学家墨翟和他的学生作了世界上第一个小孔成倒像的实验，解释了小孔成倒像的原理。虽然他讲的并不是成像而是成影，但是道理是一样的。
在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔，人对着小孔站在屋外，屋里相对的墙上就出现了一个倒立的人影。为什么会有这奇怪的现象呢？
墨家解释说，光穿过小孔如射箭一样，是直线行进的，人的头部遮住了上面的光，成影在下边，人的足部遮住了下面的光，成影在上边，就形成了倒立的影。这是对光直线传播的第一次科学解释。
光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播，通常简称光的直线传播。它是几何光学的重要基础，利用它可以简明地解决成像问题。人眼就是根据光的直线传播来确定物体或像的位置的，这是物理光学里的一部分。
自身能够发光的物体叫做光源。它分为两种，一种是自然光源，如太阳、萤火虫等;另一种是人造光源，如发光的电灯、点燃的蜡烛(烛焰)。
月亮不是光源。月亮依靠太阳的光反射而发光。火星也不是光源。
为什么图像是倒立的？影子的形成：
光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子。
小孔成像：
用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。小孔成像最大的特点就是像是实的，影是倒的。
总结： 根据光直线传播的原理，光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了倒影。
