光学仪器创新运用探析范文

摘要：

把常见的光学仪器进行创新组合，可以产生产生出奇的效果，在实际生活和工作中可以考虑适当运用，用很小的成本取得较好的效果。

关键词：

光学仪器；创新组合

一、问题提出

常见光学仪器是指平面镜、凸透镜、凹透镜、显微镜、滤色镜、摄像头、照相机、望远镜等，这些仪器的功能、使用效果大家都有所了解。曾经有人发现用望远镜来直接观察日食，对眼睛有很强的刺激，会造成损伤，后来在望远镜上叠加滤色镜（相当于太阳镜的镜片），观察效果大有改善，对眼睛也没有损伤了，而且制作、使用都很方便。本文是笔者也来尝试将一些常见光学仪器组合起来，创新使用一下，经过了几个月的实践探究，现将其中一些比较成功的案例，探究过程向大家介绍一下。

二、实践与探究

1．照相机与放大镜组合，获得更清晰的拍摄效果

实验器材：照相机、放大镜、拍摄材料若干提高照相机清晰度一直是大家关注或研究的课题，我们平时所讲的“像素”就是与清晰度紧密联系的技术参数，购买相机首先关注“像素”。因此，笔者设想尝试利用简单的方法来提高相机或手机拍照的清晰度，围绕这个课题，笔者做了许多实验，其中最主要的三个叙述如下：【实验一】经过观察，笔者发现在照片中难看清的物品，常常是比较小的物品，相机在拍摄时，能对其进行放大，放大后常会清晰一些，越靠近拍摄越放大，但太靠近了反而会变得模糊。这就说明有一个清晰度的极限。【实验二】在拍摄时为了得到放大物品的照片，相机得靠近物品，但这是有极限的，那么能否将物品先用放大镜放大，再让相机通过放大镜拍摄放大的像呢？这样拍到的物品是否会更大一些，也就更清晰一些呢（不完全依赖于通过相机靠近物体来放大）？为此笔者做了对比实验，先不用放大镜，用相机直接拍摄，再运用放大镜与相机结合拍摄。为了比较出这两种不同拍摄方式的清晰度差异，在拍摄时应注意控制其他变量，即其他变量应该都相同，在此笔者将其他变量都取最佳状态，如都调到“微距”，都取在物品最大，又最清晰的状态，进行拍摄、比较。结果如图，图1直接拍摄（不用放大镜），图2叠加了放大镜后用同样的相机拍摄的。图1图2比，图1的物品显得小一些，因为图2经过放大镜放大拍摄的，物品大一些是必然的，但是图1起来显得不清晰是否是由于“小”的原因呢？于是笔者又对图1片进行了电脑处理，将它剪辑，对比后，我们还是能看出图2清晰一些，即用放大镜与相机组合拍摄更清晰一些。【实验三】上面实验是用两种不同方式拍摄时，拍得的物品大小不一样，尽管也用电脑进行了处理，得到了相同大小物品的照片。本实验笔者在拍摄取景时，就直接取得大小基本一样，再分别用两种方式拍摄，结果如下，图3直接拍摄（不用放大镜），图4叠加了放大镜后用同样的相机拍摄的；此外，笔者还拍摄了蚂蚁、苔藓植物等物品，可以看出叠加了放大镜后拍摄的比直接拍摄更清晰一些。笔者在完成上述三个实验后，又用手机代替相机重复了上述实验，结果基本相同。探究结论：将放大镜与照相机结合起来拍摄，可以提高清晰度。有时在相机像素比较低，难以拍摄清楚物品时，可以运用此方法，获得较清晰的照片。

2．用两块相同的平面镜组合，破解人体分身魔术实验

器材：相同的平面镜2块、相同的美工刀2把有个人体分身的魔术，表演者站着或躺着，突然身体分成两截，然后又会合并成一体，人安然无恙，此魔术大部分人看过，笔者一直想破解其中的奥秘，笔者认为该魔术存在已久，不会是依靠非常新的科技手段，或许此魔术就用了平面镜来完成的，为此，笔者用平面镜、美工刀（代替表演者）进行了探究。经过多次实验后，笔者认为正确的思路应该是这样的，表演者应该有两人，此两人应该相貌、身材相似，穿相同的衣服，表演时需两块巨大的平面镜，镜面向背，搭成如图15的形状，笔者实验证实如下：将两表演者（两把美工刀），放在平面镜随意一个位置图5，此时美工刀在平面镜中的像可能如图6，调整每把美工刀的位置，使得每把美工刀在平面镜中只出现半把，且两个半把刀连在一起，镜中的像就好像一把美工刀如图6时如将其中的一把美工刀移动一下，就看似美工刀被折断，像图5那样，相当于人体分身，再将移动过的美工刀复位，镜中的美工刀又连上了，成为一体了，如图6，相当于人体合并，这就是人体分身魔术。当然实际表演时，镜外的那两把美工刀是不能让观众看到的，可以利用表演舞台、布置，把那两把美工刀放在舞台下面，图7，再将舞台适当布置，让观众只看到镜面，又不使他们知道看到的是镜中的像，就可以变魔术了。实际的表演舞台肯定还要做得完美，包括道具，平面镜中间这条分界线，是由于玻璃的厚度产生的，专业表演可以做的很完美，表演者还必须练得非常熟练，不让观众看出破绽。当然实际情况到底怎么样？也不一定就这样的，可能有更好的方法，但这毕竟也是一种方法。探究结论：平面镜经过创新组合，能完成人体分身魔术。而且可观察的视角很大，可以运用于舞台表演，在实际生活中，平面镜经过组合，能取得出奇的视觉效果，可以运用于艺术表演、影视拍摄等。

三、研究结论

通过对常见光学仪器的创新组合实践探究，发现创新组合有时可以产生出奇的效果，在实际生活和工作中可以考虑适当运用，用很小的成本取得较好的效果。

四、收获与体会

经过为期几个月的探究，进行了上网查资料，查看书本，向专家咨询等，体会了把课本知识，用到实践活动中去，进行综合运用的乐趣，体会了成功与失败的感受，科技的魅力，神奇，有时用简单的工具、器材同样可以做出好的效果。当然光学仪器的组合远非这几月所能探究完的，只要有时间笔者还将继续这个课题的探究。

参考文献：

[1]庄松林.《光学仪器》杂志

[2]陈建平.《光学发展与光学仪器的应用》

作者:朱毅凌 单位:浙江省湖州中学