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 話說STEAM:光只直線傳播 捕風捉影

【明報專訊】語文用法

風與影子無形無狀,難以捉摸,想要直接「捕風捉影」是不可能的,因此用來比喻做事虛幻不實而且毫無根據。

科學解讀

如果你有玩過影子遊戲,一定知道當我們在燈光下伸出手,手底下會出現手的黑色影子。影子就是光線照射不到的地方,因為光線被手給遮住了。由此可知:光線從燈光直線照射出去,遇到不透光的物體就會被擋住,在後面形成一道黑影,而不會繞過障礙物,光具有直線傳播的性質。

除了直線傳播的性質,光的傳播是不需要介質的,例如聲音或光線在行進時,會經由空氣、水、玻璃等介質來讓它們傳得更遠。然而比較特別的是,光即使在沒有介質的真空中依然可以傳播,例如太陽發射出的太陽光經過太空,傳播到地球上。

相機構造與「光線」密不可分

相機是利用光學成像原理形成影像,並使用底片記錄的光學設備,以記錄影像。

相機的構造元件包括鏡頭、光圈、快門、暗室、感光元件等。

鏡頭是由光學玻璃製成的透鏡組,用來聚集光線;

光圈控制光線射入口的大小;

快門則以開合時間來控制光線進入的多寡;

相機的暗室能隔絕外界光線,使相機維持適量光線又不受外界干擾,獲得清晰的影像;

感光元件負責捕捉和記錄影像。

傳統相機使用底片作為感光材料留存影像,}印後,就成為照片,現代的數位相機則是用CCD(把光學影像轉為數碼信號的半導體裝置)作為感光元件,並且儲存入記憶卡。

相機和人類的眼睛相比,相機鏡頭就相當於晶狀體,光圈則相當於瞳孔,快門就如同眼皮眨眼,相機的底片就相當於視網膜。

針孔成像是什麼?

針孔是一個非常細小的洞,使所有光線只從小洞傳播到另一邊。針孔成像的原理是物體反射的光線,是直線向前通過針孔,構成與物體上下左右相反的影像。如蠟燭經過針孔後,藉由直線傳播的原理,描圖紙的燭火會出現大小相等、左右上下顛倒的倒立影像。

利用針孔成像的原理,人們製作出暗箱來觀察物體,作為輔助繪畫的工具,後來有人在暗箱的成像後面加入感光材料,成為相機的前身。

鳴謝:小皇冠童書館

[常識學堂 第125期]

 
 
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