学习小组用图1中甲所示的圆柱形纸质套筒做"探究小孔成像规律"的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样。
(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:
猜想1:与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:与小孔的形状有关;
猜想3:与小孔的大小有关;
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是
的。
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图1中乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是 。
③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表:
圆孔的直径/mm |
小于1.0 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
4.0 |
像的清晰度 |
清晰 |
清晰 |
清晰 |
清晰 |
较模糊 |
模糊 |
像的明亮程度 |
﹣﹣﹣﹣﹣逐渐变亮→ |
实验现象表明:在小孔成像清晰时, 。
(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究,如图2所示:
①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像。在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像。则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是 。
②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要 (选填"大"或"小")
③若开一个大孔,并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后,恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像,则此像是 倒立的实像;若只用a孔替代凸透镜,在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度 ,像的大小 。