小孔成像物距和像距的关系

小孔成像的原理是利用光在同种均匀介质中，在不受引力作用干扰的情况下沿真线传播，即光的直线传播。用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间，墙体上就会形成物的倒影，我们把这样的现象叫小孔成像。

小孔成像物距和像距的关系

物距是物体离凸透镜的距离。而像距是指物体的像离凸透镜的距离。物距为u，像距为v，焦距为f，三者的关系为：1/v +1/u=1/f。

根据该关系，不同的物距、像距、焦距的关系使得成像特点不同：

1、当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用：照相机、摄像机。

2、当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用：测焦距。

3、当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。

4、当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。

5、当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用：放大镜。

小孔成像的规律

1、只要小孔足够小，无论孔的形状如何，对所成像的清晰程度和像的形状都没有太大的影响。

2、像距孔越近，所成像越小且亮；反之，越大且暗。

3、孔距蜡烛越近，所成像越大且暗；反之，越小且亮。

4、小孔成像的实验中，所成的像为倒立的实像，且像的大小、清晰程度与上面的结论有关。

小孔成清晰的像需要具备三个条件

1、小孔的线度要远大于光的波长。当小孔很小时，像变得模糊不清，这时由于光出现了衍射现象。当小孔的线度小到与光的波长可比拟时，通过小孔的光将不再直线前进，而是要发生衍射，这就超出了小孔成像的范畴。

2、小孔的线度要远小于物体的几何尺寸。当小孔太大时，光斑重叠变得非常明显，像已经变得完全失真，这时在光屏上呈现的是小孔周围挡光部分的影子。

3、小孔成像要有光屏存在。只有利用像斑在光屏上的漫反射，我们才能看到物体成的像。

小孔成像研究意义

人们早期对小孔成像的研究得出了“光线在同种透明均匀介质中按直线传播”的规律，奠定了几何光学的基础，为现代物理学的发展提供了重要的基石。