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福科小光點~在廁所遇見針孔成像(下) 磚孔與成像比較篇

當陽光遇見磚孔,會發生什麼新鮮事呢? 由於人為建築物的磚孔與自然的陽光巧妙結合,使我在二所校園分別遇見了不同形式的"光點小太陽"。

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2019-10-24 14:30:28 最後編修
2017-09-26 22:53:10 By zfang
 

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當陽光遇見磚孔,會發生什麼新鮮事呢?

由於人為建築物的磚孔與自然的陽光巧妙結合,使我在二所校園分別遇見了不同形式的"光點小太陽"。詳情請見五權國中的樓梯間(在樓梯間遇見"針孔")以及福科國中的男廁(在廁所遇見針孔(上) 發現篇在廁所遇見針孔(中) 成像觀察篇)

 

福科廁所針孔成像

首先是福科校園,針孔成像與單純的光影穿透是在同地點、不同時間分別上演著。


同樣是陽光穿透方形磚孔。


為什麼一個形成圓圓的小亮點(針孔成像)?


而另一個時間卻是投射出方形光點(單純陽光穿透)呢?

光線由磚孔至牆面的投影距離相同,會產生不同結果的原因在於"陽光射入的角度" 。

太陽光剛透入磚孔時因為角度較高,只有部分磚孔能有光線透入,就像是太陽光穿過針孔,於是在牆面上投影出太陽的影像。

隨著太陽位置下降,當陽光穿透面積變大,就像是針孔變大(變大就不算是針孔,而是一般孔洞了),就出現單純陽光穿透投射出的亮區。

 
除了成像形狀之外,成像位置也由低而高,隨時間向上移動著(光真的是直線前進呢)。

 

五權樓梯花磚針孔成像

回顧另一篇文章在樓梯間遇見"針孔" ,也是校園中窺見針孔,巧合的是,都發生在下午三點多。五權樓梯間的針孔成像與單純的光影穿透,是發生在同一時間不同位置。一樣的洞,一樣的物體(太陽),唯一不一樣的是投影面(屏幕)的距離。


幽靜的樓梯間,穿透的光線正悄悄上演著針孔成像呢!


同時間,陽光照射角度相同,因投影面的距離遠近不同,而在甲乙區產生光點差異。

簡單地說,就是因為投影面的距離拉長而呈現針孔成像。孔洞如果距離投影面很近,產生的光區是單純的陽光穿透現象;但如果孔洞距離投影面夠遠,洞的比例相對變小,就可以形成針孔,而投影出太陽的影像了。 


近處產生的是依照磚牆花色形狀不一的亮區,這是陽光穿透。

 
遠處樓梯上呈現的小圓點,是大小一致,清楚整齊的五個點,這是針孔成像的小太陽。

想看到針孔成像,除了地利,還得要考慮天時,得要老天"賞光"才行。不只每天時間有限制,不同天想看到的時間還不一樣。因為呀!太陽在天頂的軌跡是會隨時間而變,因此,針孔成像每天出現的時間得要看太陽位置而決定。猜一猜~這些相片拍攝期間是在11月底,倘若當天出現針孔的時間是下午3點30分,隔天若要看見針孔成像,時間得要更早一點?還是更晚一點呢? (參考答案:得更早喔!! 但過了冬至,就越來越晚囉 !  )

還有一點,不是面西就一定會出現針孔成像,因為一年中太陽的方位會在西偏南(冬至)~西偏北(夏至)間移動,看來,能遇見也是緣份呢!。

這些地點~或許也可以成為校園科學特色之一,當做是觀"光"景點哪!

 

 

分類:科學五四三 2011/01/10 06:36

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