奇奇在科技館游玩時(shí),發(fā)現(xiàn)展館的一處地面好像變成了一片海洋,幾種不同的魚在地面上游來游去,生動(dòng)極了,經(jīng)過仔細(xì)觀察,奇奇發(fā)現(xiàn)這些圖案來自上方的投影燈.投影燈可以將圖像、文字和視頻進(jìn)行放大投影,在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用.如路邊的廣告投影燈、車輛的迎賓燈等.
投影燈結(jié)構(gòu)
投影燈一般是由光學(xué)系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等構(gòu)成的,光學(xué)系統(tǒng)是投影燈的核心,傳統(tǒng)投影燈的光學(xué)系統(tǒng)包括燈泡、反射器、透鏡等組件,燈泡作為光源.通常采用氙燈或白熾燈,燈泡后裝有反射器,將燈泡發(fā)出的光變成平行光.透鏡將圖像根據(jù)使用需求進(jìn)行不同程度的放大,電學(xué)系統(tǒng)為燈泡供電,對(duì)燈泡電流大小進(jìn)行穩(wěn)定控制.以保證燈光亮度的穩(wěn)定性,散熱系統(tǒng)通常指投影燈內(nèi)的風(fēng)扇,可以將熱空氣排出,實(shí)現(xiàn)散熱降溫.
投影燈放大原理
投影燈之所以能夠?qū)嬅娣糯螅饕抢昧送雇哥R成像的規(guī)律.投影燈的鏡頭可以等效為一個(gè)凸透鏡,當(dāng)物距在鏡頭焦距和2倍焦距之間時(shí)。在另一側(cè)距離鏡頭2倍焦距以外的地方可以得到倒立、放大的實(shí)像,在不改變鏡頭焦距時(shí),想要得到更大的投影畫面,需要減小物距,增大像距,也就是讓物體靠近鏡頭,同時(shí)讓投影燈遠(yuǎn)離作為光屏的墻面或地面.
制作簡(jiǎn)易投影燈
奇奇找來廢棄的快遞箱、小手電筒、美工刀、透明塑料片、水彩筆、熱熔膠槍、凸透鏡、刻度尺等材料,按照以下步驟制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的投影燈:將快遞箱的瓦楞紙裁剪成長(zhǎng)方形,并卷成一個(gè)長(zhǎng)度為10 cm,直徑與凸透鏡直徑相同的小圓筒,用熱熔膠槍將凸透鏡固定在小圓筒一端,用瓦楞紙?jiān)僦谱饕粋€(gè)稍大的圓筒,長(zhǎng)度也為10 cm,剛好可以將小圓筒套人其中,按照大圓筒直徑,將透明塑料片裁剪成同尺寸圓片.用水彩筆在塑料圓片上繪制自己喜愛的圖像,并用熱熔膠槍將塑料圓片固定在大圓筒一端,最后將大、小圓筒按照?qǐng)D1進(jìn)行組裝,一個(gè)簡(jiǎn)易的投影燈就制作好了,將手電筒放在塑料圓片后作為光源.調(diào)整投影燈到墻面的距離,就可以在墻面上得到一個(gè)清晰、放大的圖像了.
同學(xué)們也趕緊動(dòng)手試一試,并探究如何改變投影圖像的大小吧!
[本文系2022年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目“指向核心素養(yǎng)的初中物理跨學(xué)科實(shí)踐案例開發(fā)研究”(項(xiàng)目編號(hào)JCJYB2206010032)研究成果]