針孔照相機

物體發出的光線，經過小孔或透鏡后，在密封箱的聚焦屏上生成倒立的實像。極小的空使得物體各點的光只能到達各自的像點，而不重疊，從而獲得清晰的像。針孔越小，通過針孔的光線就越少，像的亮度也就越低。根據小孔成像的原理可以製成小孔成像儀，在其屏幕上可以看到清晰的圖像，若在屏幕的位置裝上感光底片，還可以拍出清晰的照片來，這就成了針孔照相機；不過這得要做一個“快門”和一個裝底片的槽。另外，在密封上也比製作一般的小孔成像儀要求更嚴格些。機身全部用馬糞紙粘合而成，分前蓋和后罩兩部分。

物體發出的光線，經過小孔或透鏡后，在密封箱的聚焦屏上生成倒立的實像。極小的孔使得物體各點的光只能到達各自的像點，而不重疊，從而獲得清晰的像。針孔越小，通過針孔的光線就越少，像的亮度也就越低。因為是應用了小孔成像的原理所以為光的直線傳播。

按圖10．6－2、10．6－3、10．6－4的尺寸（δ為馬糞紙的厚度）畫在馬糞紙上，並沿各圖的實線剪開，再用小刀沿各虛線輕輕刻過，切勿刻透，以便在折彎時折出一個直棱來。然後將各片的兩面均塗上黑色。

將剪下的前蓋外層展開圖沿諸虛線折彎90°，圍成一個五面紙盒，（小舌粘在盒的外側）用膠帶紙條粘好。再把一片120膠捲黑色襯紙貼在開有圓孔的一面上，用針在圓孔中心襯紙上刺一個小孔，直徑約0．4毫米（12號縫衣針直徑約0．4毫米）。再按圖10．6－1所示，在小孔的側邊張貼一紙槽，紙槽內插一硬紙條，既可充當快門，又可保持小孔清潔。

將剪下的前蓋內層展開圖沿諸虛線折彎90°，使之成一個方筒，並將介面處粘好（小舌粘在方筒內側）。再將有缺口的一端諸梯形小舌折倒成一紙框，並把加固框拿來對準缺口粘在一起。按加固框的尺寸再用硬紙片剪一個紙框，對齊缺口附在加固框上，並用膠帶條在外部把這個紙框與方筒粘牢，加固框與硬紙框之間就形成一個紙槽，底片即可從有缺口的一邊裝進或取出，缺口是為裝卸底片方便而設的。內層做好后，應與外層粘在一起，即將方筒另一端的各梯形小舌沿虛線折彎90°，塗好膠水，對齊缺口，邊套進外層，邊在各面的內外層之間插一馬糞紙片，以保證各面內外層的間隙相同，待內層前端與外層有圓孔的一面粘牢后，再抽出插進的馬糞紙片，前蓋就做好了。

關於后罩的製作，除側邊寬度為80＋26毫米和底面無小孔外，其他都與前蓋外層製作相同，參照前蓋外層展開圖和相應的尺寸下料製作即可。

1．針孔照相機的像距約64毫米和透光孔徑0．4毫米都是固定的，因此光圈也是固定的，實驗得知光圈數約為160。當被攝景物亮度不同時，只能用曝光時間來調整。由於一般照相機的光圈數為22左右，查不出光圈160的曝光時間來，因此可根據曝光時間之比等於光圈比的平方（即t1：t2＝（F1：F2）2）來確定。例如，攝某景物時，用光圈16曝光時間為1／30秒，則用針孔照相機光圈160時曝光時間就應為3．3秒。最佳曝光時間還應該通過實驗來確定。

2．用針孔照相機拍照片時取景方法如圖10．6－5所示。用一隻眼睛貼緊一邊中點，向對邊兩端點“瞄準”看出去，那麼，夾在這個角內的部分就是被攝取的範圍。移動相機與所攝景物間的距離，可改變像的大小。

3．曝光：取好被攝景物，計算好曝光時間，把遮蓋小孔的硬紙片拉開，到預定曝光時間關閉即可。

4．裝片和卸片：單張60×60毫米2的底片常不易買到，需用大的底片加以裁剪。裝片，卸片，裁剪底片都要在不透光的暗室中進行。

1．製作時要仔細，不能有漏光現象。

2．針孔要圓而且邊緣要光滑。

3．由於曝光時間較長，故以拍靜物為宜。

編者提示：本自製教具可輔以“光學”部分的物理實驗教學。