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    对一个有趣的光学疑难现象的探究
    作者:张殷 罗星凯    文章来源:本站    点击数:    更新时间:2007-5-10

     

    广西师范大学科学教育研究所  张殷 罗星凯

    原载:《物理教师》2006年第9期

     

    一个似乎是早有定论的小实验,在广西师范大学科学教育研究所的师生中,却引起了持续的探究兴趣,大家为此展开了一场马拉松式的争论,至今还在继续。

     

    1  问题起因

     

    课堂上,老师介绍了一个孔中观针的实验。如图1所示,在一胶卷盒的底部钻一个直径约1毫米的小孔,在靠近胶卷筒开口处插一枚图钉,使针尖恰好处在正对小孔的位置。眼睛对着胶卷盒的开口处,朝小孔方向观察。“哦,小孔成像。针尖倒过来了”。很多学生都看到了如图2所示的情景,并迅速思考着自己的解释。

     然而,这个实验是为了说明视觉能“自动”将倒像变成正像。老师的解释是:在通常我们能看清楚物体的情况下,外界物体的光线经晶状体到视网膜成像经过了一次倒置,从视网膜到大脑感觉又经过了一次倒置。正如负负得正,人们往往只看到结果的正(认为如平面镜成像一般)而看不到过程中的两个负,也不容易相信会是这样的过程。于是,这个实验用小孔作为点光源,使针尖在视网膜上成一个正立的阴影,视觉再将这个阴影倒置过来。使人们观察到异常的倒置阴影,引发出认知冲突,不得不深入思考其中所牵涉的这两个中间过程,进而理解和确信人的视觉的倒置转换功能。[1]

     

    这个结论说出来立刻引起了学生们的质疑。

     

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