树下光斑寻常见小孔成像释成因

张虎岗

炎炎夏日，如果走在茂密的树荫下，会看到地上有许多大小不一的圆形光斑。这些光斑是怎么形成的？如果你想知道答案，就和我一起走进“小孔成像”的世界。

一、考点解读

1. 什么是小孔成像

如圖1所示，在较暗的屋子里，把一支点燃的蜡烛放在钻有小孔的不透明板前，不透明板后面的光屏上就会出现烛焰倒立的像，这种现象叫小孔成像。我国春秋时期的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验探究的人，比英国科学家牛顿早了2000多年。

2. 小孔成像的原理和特点

小孔成像的原理是光的直线传播。如图1所示，烛焰上部的光通过小孔射到光屏的下部，烛焰下部的光通过小孔射到光屏的上部;同样，烛焰左部的光通过小孔射到光屏的右部，烛焰右部的光通过小孔射到光屏的左部。因此，小孔成像的“像”是倒立的实像，即像与物体相比，上下颠倒，左右相反。

3. 影响小孔所成像的形状、大小的因素

小孔成像中像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。像的大小跟物体到小孔的距离（即物距）和光屏到小孔的距离（即像距）有关。当物距一定时，像距越大，像越大，但像的亮度会变暗;当像距一定时，物距越大，像越小。具体来说，当物距大于像距时，成倒立、缩小的实像;当物距等于像距时，成倒立、等大的实像;当物距小于像距时，成倒立、放大的实像。

4. 生活中的小孔成像现象

夏天树荫下的光斑就是小孔成像现象。树叶的缝隙相当于小孔，地面相当于光屏，地面的光斑就是太阳通过树叶的缝隙在地面上所成的实像。因为小孔所成的像与物体形状相同，所以光斑的形状与太阳一样，通常是圆形的;因为各个“缝隙”高度不同，即像距不同，所以光斑的大小也不相同。

二、典例练习

（2021·四川·内江）2000多年前，《墨经》中就记载了如图2所示的小孔成像实验，小孔成像是下列哪种光现象形成的（ ）。

A. 光的直线传播 B. 光的反射

C. 光的折射 D. 光的色散

答案：A