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小孔成像原理的深度分析3

小孔成像原理的深度分析3
小孔成像原理的深度分析3

小孔成像原理的深度分析3

关于小孔成像原理的深度分析 一、原理分析 图壹 如图壹所示,右边是被成像物,中间是孔,左边是屏幕及屏幕上的像,红线是来自于被成像物的光线。由于光线是直线传播的,所以,屏幕上的a点只会接收也只能接收来自cd这个范围的光线,且其强度是cd这个范围的光线的强度的平均。屏幕上的b点只会接收也只能接收来自ef这个范围的光线,且其强度是ef这个范围的光线的强度的平均。类似a点和b点的一系列的或明或或暗的点组合在一起就会形成被成像物的像。 设孔的直径为φ,物距为W,像距为X,屏幕上的点所对应的被成像物的范围为F(例如,在图壹中,a点对应的cd或b点对应的ef),则

F=φ(W/X+1) (1) 由公式(1)可知:在像距物距都不变的情形下,孔越大,则F 越大,成像就会越粗;而孔越小,则F越小,成像就会越精细。在孔及物距不变的情形下,像距越大,F越小,成像越精细;像距越小,F越大,成像越粗。在孔及像距不变的情形下,物距越大,F越大,成像越粗;物距越小,F越小,成像越精细。 所以,在一般的像距和物距下,为了成像更精细,我们往往采用小孔成像,而不是大孔成像。 地球距离月亮的距离是38万公里,假设我们的像距是1米,小孔的直径是0.01毫米,那么这个小孔对月亮成像的时候,屏幕上的每个点对应的月亮上的范围就3800米。比3800米小的结构就会成像不清晰了。 图贰 如图贰所示,阳光透过窗口在地面上形成光影。由于窗口比较大,窗口到地面的距离又比较小(像距比较小),所以地面上就没有形成

太阳的像。不过,一切都是以条件为转移的,如果我们增大像距,那么,窗口这么大的孔也是可以给太阳成像的。图叁是太阳光通过树木的间隙后在地面上所形成的太阳的像。在这些像中有的明亮,有的暗淡。暗淡的像是比较小的树木间隙所形成的,而明亮的像则是比较大的树木的间隙所形成的。而这些间隙一般都比我们在小孔成像时所用的孔要大许多。所以大孔也不是不可以成像的。树木中当然也有更小的间隙,太阳光通过这些间隙也会在地面上成像,只是这些间隙太小,所成的像太暗,我们无法用肉眼看到罢了。 图叁 就是我们通常意义上认为没有成像的地方也不是没有成像的。如图贰所示,地面上的光影的边沿是模糊的,而不是清晰的。这其实就是光线在逐步分开的表现。也就是在成像。如果像距足够大,光线分

初中物理光学解析

1.学习了光学知识后,爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象.如图所示,她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像. (1)分析比较甲、乙两图,可以得出怎样的结论?; (2)分析比较甲、丙两图,可以得出怎样的结论?; (3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是(选填“正立”或“倒立”)的实像,说明小孔成像的原理是. (4)树荫下的圆形光斑就是通过树叶间的小孔在地面上所成的实像. 漫反射镜面反射 2.(1)晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如下图1所示,若从侧面看去,白纸是(选填“明亮”或“黑暗”)的,这是因为光在白纸上发生的是(选填“镜面”或“漫”)反射. (2)如图2所示,橡皮塞上插有温度计和“7”字形玻璃通气管,先不接两用气筒,将三角烧杯中的水加热到沸腾时,温度计的示数为100℃;此时,通过“7”字形玻璃管用两用气筒向烧杯内打气,见到的现象是. (3)如图3所示,在一试管里装入干燥的沙子,用软木塞把管口封住,在塞中间插入温度计,用手指捏住试管上部上下晃动片刻,则可以见到温度计的示数(升高/降低/不变),这是通过方式改变内能. (4)小明在做凸透镜成像实验,如图4光屏上得到了清晰的蜡烛的像,这时他将自己的近视眼镜放在蜡烛和透镜之间,光屏上的像变模糊了,为使光屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和透镜位置的前提下,应该如何移动光屏?答:向(选填“左”或“右”)移动光屏. 3.(2012?青岛)综合问答﹣﹣海洋游乐场中的物理: 下列是小雨在海洋游乐场经历的几个场景,请你挑选2个,用所学的物理知识进行解释: ①小雨游泳时,看到在阳光照射下,平静的海面有些地方银亮一片,非常刺眼;②他游完泳从水中出来,发现沙滩比海水温度高得多,烫脚;③冲完水,他去坐过山车,发现车从最高处向下俯冲的过程中,速度越来越大;④玩完后,他去旁边的饭店吃烤肉串,老板看到来的客人多,就多接了几个电烤箱,结果饭店的电路跳闸了. (1)解释场景: (2)解释场景:. 4.2012年5月17日,“中博会”焰火晚会在长沙市橘子激情上演.它将激光、灯光、音乐、焰火控制等先进技术集为一体,是迄今为止世界上最大的全景激光音乐焰火晚会,已超越北京奥运会和上海世博会的烟花燃放水平. 晚八时三十分,雄浑的音乐响起,拉开了“湘江之韵”的序幕.只见六艘舰船徐徐驶来,象征中部六省再聚湘江、共图发展;忽然,一道道霞光冲天而起在半空中如菊花散开,紧接着一声声巨响划破长空,炫目的激光在夜空中投射出一条条耀眼的光束,绚丽的烟花将湘江四季景观璀璨勾勒,炫烂夺目,江面的烟花“倒影”却又让人产生一种如梦如幻,仿佛身临画中的感觉… 上面的描述中有许多物理现象,请你据此将下表补充完整.

小孔成像

小孔成像实验 一、教学目标 知识与技能 1、学生自己动手,利用生活中的物品,自制小孔成像演示器 2.、知道小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关 3.、知道像的大小和哪些因素有关 过程与方法 1.通过光线的概念培养学生抽象思维能力,利用物理模型研究问题的能力 2.通过解释光直线传播的现象,培养学生利用物理知识解决实际问题的能力 情感态度与价值观 1.通过对小孔成像成因的教学,进行反对迷信、崇尚科学的思想教育. 2.通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就,进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育 二、教学重难点 教学重点: 利用光的直线传播规律理解小孔成像 教学难点:小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关 三、板书设计 小孔成像实验 一、自制小孔成像演示器 二、小孔成像所成的像的形状与小孔形状的关系 三、小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关 1、物体到小孔的距离 2、光屏到小孔的距离 四、教学过程 (一)新课引入 光源发出的光沿直线传播,经过物体反射进入我们的眼睛,我们就可以看见物体,但是有时我们发现大树下成的影子是大树的影子,而经过树叶间的光线照到地上成的都是圆的,这是为什么呢?能不能用我们才学的光沿直线传播来作解释呢?大约两千四五百年以前,我国的学者—墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因。那这节课我们来学习小孔成像相关知识。 (二)新课教学 1、教师演示: 在光具座上,我们依次放上点燃的蜡烛、带小孔的障碍物、光屏。让烛焰,小孔,光屏大致在同一高度,如下图所示

(1)成像是正立还是倒立?(倒立) (2)成像是虚像还是实像?(实像) (3)小孔成像所成的像的形状与孔的形状有关吗? 2、学生动手制作小孔成像器 利用课先准备的材料制作小孔成像器,剪去易拉罐的上部,蒙上一层塑料膜,在罐底钻一个小洞,简单的仪器制成。同学们将小洞向外对着发光蜡烛,即可在塑料膜上得到倒立的像。 比较一下,哪个同学做的小孔成像器成的像比较清楚,,怎么样看到成的像,到讲台前演示给同学们看 3、小孔成像所成的像的形状与孔的形状有关吗? 学生动手实验(4人一组) 在光具座上,改变障碍物上小孔的形状为三角形,圆形,正方形。得出结论:小孔成像与孔的形状无关,与物体的形状有关。 4、小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关? 学生实验(4人一组)

探究小孔成像实验报告

探究小孔成像实验报告 提出问题 用易拉罐自制一个针孔照相机,在观察过程中,发现在室外观察景物时成像总不太清晰,有什么办法可增加清晰度呢。照相机半透膜上的图像会发生大小改变,这大小改变受什么因素影响,又有什么规律呢?一:探究像的清晰度实验思考与假设根据生活经验,猜想不清晰可能是由于以下两种情况: 1. 环境中光线太亮,以致于看不清半透膜上的像。 2. 孔径太小,光线进入量过少,导致半透膜上的像不清晰下面就针对这两个假设 进行实验验证 实验1像的清晰程度和周围光的强度有关 设计实验: 器材:针孔照相机,光源(F型发光二极管),黑色卡纸(遮光器)实验步骤: 1. 为“针孔照相机”用黑色卡纸做了一个圆柱形的“遮光器” 成 ,套在针孔照相机像的一端,以降低半透膜周围光的强度。 2. 在外界光线强,有遮光器时观察像的清晰程度 3. 在外界光线强,无遮光器时观察像的清晰程度 4. 在外界光线弱,有遮光器时观察像的清晰程度 5. 在外界光线弱,无遮光器时观察像的清晰程度Array不带遮光器的针孔照相机成像 带遮光器的针孔照相机成像

遮光器 进行实验:得到以下数据: 得出结论:通过实验可以得出,成像的清晰程度与周围光线强度有关,周围环境越亮,成像越不清晰;周围环境越暗,成像越清晰。(1) 实验2 设计实验 器材:5个有不同口径小孔的小孔成像仪器,光具座,遮光器,光源 实验步骤: 1、制作出5个有不同口径小孔的小孔成像仪器:分别裁剪5个相同尺寸的易拉罐,剪掉 瓶口,并分别在瓶底钻出5个大小不同的小孔。 2、在光具座上固定一个可发出平行光线的光源,保持光源与小孔之间的距离, 用5个小孔成像仪器分别观测像的大小,并进行比较。 进行实验 1、如图所示,我们制作了5个孔径大小不一的小孔成像仪器:

(整理)光的反射和折射

光的反射与折射 1.如图所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是( ) A .光的反射 B .光的折射 C .光的直线传播 D .小孔成像 答案:B 解析:太阳光线进入大气层发生折射,使传播方向改变,而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。 2.在水中的潜水员斜看岸边的物体时,看到的物体( ) A .比物体所处的实际位置高 B .比物体所处的实际位置低 C .跟物体所处的实际位置一样高 D .以上三种情况都有可能 答案:A 解析:根据光的折射定律可知A 项正确。 3.关于折射率,下列说法中正确的是( ) A .根据 sin θ1 sin θ2 =n 可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比 B .根据sin θ1 sin θ2=n 可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比 C .根据n =c v 可知,介质的折射率与介质中的光速成反比 D .同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成反比

答案:CD 解析:介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量,由介质本身决定,与入射角、折射角无关。由于真空中光速是个定值,故n 与v 成反比正确,这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的,由v =λf ,当f 一定时,v 正比于λ。n 与v 成反比,故折射率与波长λ也成反比。 4.(2012·大连质检)一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,入射角为45°,下面光路图中正确的是( ) 答案:C 解析:光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射,所以A 错误;由反射定律和反射角为45°,根据折射定律n =sin θ1 sin θ2得θ1>θ2,故B 错误;C 正确,D 错误。 5. 如图所示,S 为点光源,MN 为平面镜。(1)用作图法画出通过P 点的反射光线所对应的入射光线;(2)确定其成像的观察范围。 解析:这是一道关于平面镜成像问题的题目,主要考查对平面镜成像规律的认识,平面镜成像的特点是:等大正立的虚像。方法是先确定像点的位置,然后再画符合要求的光线以及与之对应的入射光线。

小孔成像实验课教学设计

《小孔成像实验课》教学设计 一、教材分析 本节内容是《光的直线传播》中一个重要实验。它可以说明光在同均匀介质中是沿直线传播的。通过对书本上简单小孔成像的介绍,学生动手,动脑,利用日常生活物品,或常规实验仪器,小组协作设计出简单实验仪器,并对小孔所成像的特点进行分析,总结,探究出其中规律。 二、学情分析 光的直线传播知识可以帮助我们解决日常生活中许多的问题,学生通过学习也已经了解不少,但是小孔成像还是第一次听说,平时生活中也没有多少关注,因此只有通过实验来解决这一难题。我们可以利用易拉罐,一次性纸杯,塑料薄膜,橡皮劲这些生活中常见的物品做实验,拉近实验与生活的距离。教学过程中要让学生积极主动参与其中,让学生主动去研究成像的大小与哪些因素有关。 三、教学目标 知识与技能 1、学生自己动手,利用生活中的物品,自制小孔成像演示器 2.、知道小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关 3.、知道像的大小和哪些因素有关 过程与方法 1.通过光线的概念培养学生抽象思维能力,利用物理模型研究问题的能力 2.通过解释光直线传播的现象,培养学生利用物理知识解决实际问题的能力 情感态度与价值观 1.通过对小孔成像成因的教学,进行反对迷信、崇尚科学的思想教育. 2.通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就,进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育 四、教学重难点 教学重点: 利用光的直线传播规律理解小孔成像 教学难点:小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关 五、教学器材 光具座,蜡烛、光屏、障碍物 六、板书设计 小孔成像实验 一、自制小孔成像演示器 二、小孔成像所成的像的形状与小孔形状的关系 三、小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关

光学题目精练 易错 难题 常考

光学题目精练易错难题常考 一、单选题 1.下面的光路图中正确的是() A. B. C. D. 2.下列关于光学知识的说法中,正确的是() A. 老花镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上 B. 近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上 C. 照相机利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理制成的 D. 放大镜利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的 3.如图所示是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水。在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆。当日光斜照时就会在池底形成杆的影子。下列说法中正确的是() A. 未装水的池中标杆影子较长 B. 装水的池中标杆影子较长 C. 装水的池中标杆没有影子 D. 两池中标杆影子长度相同 4.如图所示,画中的人出现了错误的判断。以下四幅光路中,能正确说明产生这一现象的原因的是() A. B. C. D. 5.小明将易拉罐的上部剪去,蒙上半透明纸,在罐底部开一个小孔,用它做小孔成像实验

如图所示,下列说法中错误的是() A. 小孔成像成的像是倒立的实像 B. 它的成像原理是光的折射规律 C. 物体离小孔离得越远,像就越小 D. 在物体距小孔不变的情况下,半透明纸与小孔距离越大,像也越大 二、填空题 6.让一凸透镜正对太阳照射,在离凸透镜10 cm 处的光屏上得到一个小亮点,若想要得到放大的字,则凸透镜离物体的距离应该__________________范围内。 7.校医务室检查视力时,因房间太小而使用一个平面镜,让学生看视力表在平面镜中所成的像。视力表到镜子的距离为2.8m,则视力表的像到视力表的距离为_____ m,如图所示,而体检要求人与视力表距离应为5m,则该同学所在位置距镜子的距离应为______m。 8.如图是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。A、B是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是________摄像头(“靠近”、“远离”)。观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,但车的外表却很清晰,是因为车内的人____________,摄像头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应____________。 9.如下图,在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔,让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一个清晰的_______(灯丝/灯泡)的像,这是_____现象.这是由于_____产生的.向上移动小孔.像的大小变____。 10.光电鼠标在电脑中应用非常广泛, 其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图所示),

八年级物理上 人教版 小孔成像机理

小孔成像机理 影、像、光斑是人们籍以说明光的直进性的重要事实。三者同出一源,经不同的控制,演化成不同的光学图景。 我们知道,光束在直进过程中若遇不透光遮蔽物,便形成影。影之可被观察,是借助于明暗对比。光斑的形成与影成一种置换对称。如图1,S为点光源。若S前方AB部分不透光,在其后因光不能到达而形成锥形暗区;若S前方仅AB为一透光的窗口,则其后将形成锥形亮区,用一足够大的光屏横截锥形区域,前者在屏上投下黑影,后者则形成光斑,有如照片、底片的颠倒黑白,影与光斑也恰好亮暗相反,两者的显现均有赖于局部与环境的明暗反差。 光束经反射或折射,只要仍保持为单心光束——发散光束或会聚光束,便可得到像。来自发光物体上各点的光束经光具作用,若成会聚光束,则会聚点即物点的实像;若经光具作用成发散光束,则光束反向延长后的交点即物点的虚像。对应于一定位置的物点,理想像的像点位置是唯一的,所有像点的集合构成发光物体的像。将屏置于会聚光束群的成像位置,可拉收到清晰的实像,像的形状取决于物体。而在光束群的其它位置,光屏上会有轮廓不明的图样,那是光斑,其形状取决于光束群的形状、边界及交叠情况。可见,从光斑到实像有一个质的突变。 现在我们来看小孔对光的控制作用。如图2,在暗室朝阳的竖直墙上开一矩形窗口,当太阳光射入窗口,相对的墙面上就出现一个矩形的亮区,形似窗口,这是我们司空见惯的情景。如若使窗口尺寸逐渐减小,墙上的亮区会随之边界模糊、失去棱角。当窗口极小而成其为方孔时,墙面上将出现一个圆形的亮块——与太阳成相似形,这便是小孔成像,与阳光透过浓荫在地面上撒下亮圆斑同出一辙。同一个太阳为什么引起形状迥异的图形呢?试设想太阳表面上一光点,从该点射到窗口的光进入暗室后,成一棱柱形光束,故在墙面上成一矩形光斑。从太阳表面各点发出的光经窗口进入暗室后,将各形成一棱柱形光束,并在墙上形成一矩形光斑。由于墙到窗口的距离与窗口尺寸的大小相比并不大,且太阳光几近平行光,这无数矩形光斑便非常靠拢地交叠重合,其结果是一个与窗口形状相似的亮斑。然而,当阳光经过小孔时,上述太阳上各点发出的光经小孔进入暗室后所成的棱柱形光束极其细小,在墙上引起极小的矩形斑点,这些小亮斑虽互有重叠,但已有足够的区分度,它们各各对应于太阳上的每一点,总体效果是勾勒出太阳的形状。可见小孔成“像”者,实质上是物体各点发

2019版浙教版七年级下科学第二章对环境的察觉单元测试(带答案解析)D卷

2019版浙教版七年级下科学第二章对环境的察觉单元测试(带答案解析)D卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 1 . 如图所示是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水。在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆。当日光斜照时就会在池底形成杆的影子。下列说法中正确的是() A.未装水的池中标杆影子较长B.装水的池中标杆影子较长 C.装水的池中标杆没有影子D.两池中标杆影子长度相同 2 . 俗话说“十指连心”。这是因为() A.手指皮肤特别薄 B.手指皮肤有丰富的运动神经末梢 C.手指皮肤毛细血管丰富 D.手指皮肤有丰富的感觉神经末梢 3 . 月亮距离地球384400千米,在平静的池塘中形成了月亮的像,已知池塘水深2.8米,则所成的月亮的像与水面的距离为() A.2.8米B.5.6米C.384400千米D.无法确定 4 . 小明拍完毕业照合影后,想拍一张单身照,摄影师应采取的方法是() A.使照相机靠近他,同时镜头往后缩,离胶片近一些 B.使照相机靠近他,同时镜头向前伸,离胶片远一些 C.使照相机远离他,同时镜头往后缩,离胶片近一些 D.使照相机远离他,同时镜头往前伸,离胶片远一些 5 . 在相机前面加上蓝色滤光镜后,拍摄到的照片星() A.白色B.蓝色C.红色D.绿色 6 . 如图所示,下列关于光学现象的描述正确的是() A.图甲中,小孔成倒立的虚像 B.图乙中,配戴凹透镜可以矫正近视眼 C.图丙中,光的三原色是红、黄,蓝 D.图丁中,漫反射不遵循光的反射定律 7 . 光从空气斜射入水中会发生折射现象,下列各图中能正确表示这种现象的是()

八年级物理上 人教版 从小孔成像到全息照相

从小孔成像到全息照相 摄影既能如实地记录被摄物的图象、色彩和尺寸,又是文字语言的重要补充,比语言表述更形象、具体,起到了文字和语言所起不到的独特作用,它打破了时间和空间的限制,能把过去的事物和瞬息间的事物凝固在一起,使人们能更好地研究过去的历史,给科学研究提供可靠的资料,也给人们的生活增添了无穷的乐趣,由于摄影的上述特点,所以在摄影发明了150年以后的今天,摄影技术仍为许多行业不可缺少的一项专门技术。 一、从小孔成像谈起 摄影术的发展首先是从照相机的发明开始的,而照相机的发明又与人类对小孔成像的研究分不开。我国早在2400年前战国时期《墨经》中就记述了用暗箱摄取影像的小孔成像的原理。沈括(1031—1095),在他的《梦溪笔谈》中,对小孔成像理论作了进一步分析和解释。明末、清初将小孔成像原理应用于绘画暗箱已经很流行了。在西方关于小孔成像的记载,最早见于古希腊著名哲学家、美学家亚里士多德(Aristotle公元前384—322)的著作中,著名画家、科学家达·芬奇(L.Da.vinci1452—1519)也曾用小孔成像描绘景物。小孔暗箱虽能成像并得到应用,但其缺点是不能解决影像亮度和清晰度的矛盾,于是出现了有透镜的暗箱形成的照相机的雏形。带透镜的暗箱虽然能观察景物。但却不能把看到的景物永久保存,后来的人们开始对影像如何复制的问题进行了思考。 对于一些物质的观察发现,经过阳光长期照射之后,它们会改变颜色。我国宋代文人苏轼所编撰的《物类相感志》中就记述银盐变黑现象。1725年,德国医学教授约翰·海因里希·舒尔茨发现,将做粉笔的白粉与硝酸银混合于玻璃瓶中,被日光照射的一面变成了黑色,未照光的一面为白色,18世纪末,英国人托马斯韦奇伍德,将不透明的树叶,昆虫翅膀放在涂有硝酸银的皮革上,在阳光下曝晒后,取下树叶时出现了非常优美的白色轮廓图象,白色部分有感光能力也逐渐变黑了,他虽然没有找到将图象固定下来的方法,但他证实了摄影方法记录成像的可能性。 1826年,德国石版印刷工人约瑟夫·尼塞福尔·尼普斯(J·N·Niepce1765—1833),用涂有沥青的合金板放在暗箱中,将镜头对准他工作的室外,经过8小时的曝光后,浸入熏衣草油中冲洗,得到了第一幅永久保留下来的影像照片,此法称为“日光摄影法”。由于日光摄影法光敏度特别低,不可能成为实用的摄影方法。 法国发明家达盖尔(L·J·M·Daguerre1789—1851)改用银盐,在铜板上涂上碘化银,感光性能大大提高,而用硫代硫酸钠溶解未感光的银盐就是“定影”,1837年5月达盖尔使摄影成为现实,并命名为“达盖尔摄影法”。1839年8月19日法国科学院与艺术学院正式发表了达盖尔摄影术,这一天被世界公认为摄影术的诞生日。

小孔成像

小孔成像、凸透镜成像及全部光学内容梳理, 一、光的直线传播 1.光现象:包括光的直线传播、光的反射和光的折射。 2.光源:能够发光的物体叫做光源。 光源按形成原因分:可以分为自然光源和人造光源。 例如,自然光源有太阳、萤火虫等,人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 月亮不是光源,月亮本身不发光,只是反射太阳的光。 3.光的直线传播:光在真空中或同一种均匀介质中是沿直线传播的,光的传播不需要介质。 大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折(海市蜃楼、早晨看到太阳时,太阳还在地平线以下、星星的闪烁等) 光沿直线传播的现象:小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。 光沿直线传播的应用: ①激光准直。直队要向前看齐,打靶瞄准。 ②影的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因:当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食. 月食的成因:当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了月食. 如图:在月球后 1的位置可看到日全食, 在2的位置看到日偏食, 在3的位置看到日环食。

④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。像可能放大,也可能缩小。 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板,像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿直线传播的性质。 小孔成像原理:光在同一均匀介质中,不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。 4.光线:用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。(光线是假想的,实际并不存在) 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5.光速:光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快。 (1)光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s; 光在空气中速度约为3×108m/s(注意指数)。 光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么问题? 这表明光的传播速度比声音快。

初中光学易错题及解析(精!!)

中考物理易错题分析(光学) 1.在暗室里用蜡烛做小孔成像实验时,小明在硬纸板的不同位置戳了圆形、正方形、正三角形和五角形四个小孔,则在墙上可能( ) A出现一个蜡烛的火焰的实像 B出现四个蜡烛火焰的实像 C出现四个和小孔形状相同的清晰光斑 D出现四个蜡烛火焰的虚像 2. 晚上,在桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜压在白纸上,让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射,人观察平面镜和白纸看到的现象是( ) A 白纸比较亮 B 平面镜比较亮 C 可能是白纸亮,也可能是平面镜亮 D 以上说法都不对 3.雨后的晚上,天刚放晴,地面虽已干,但仍留有不少积水,为了不致踩到地上的积水,下面正确的是( ) A、迎着月光走地上发亮处是积水,背着月光走地上暗处是积水 B、迎着月光走地上暗处是积水,背着月光走地上发亮处是积水 C、迎着月光或背着月光走,都是地上发亮处是积水 D、迎着月交或背着月光走,都是地上暗处是积水人站在竖直放

4.一束光线由空气射入水中,一定变化的是_________. 5.水中的筷子从上面看似乎向上弯折了,这是因为 光从___中进入____中时发生___的缘故. 6.如图所示,一束方向不变的光线从右方斜射向水面,这时反射角是β,折射角是γ.若把水槽左端稍垫高一点,等水面重新平静后,反射角是β',折射角是γ',则( ) A)β'<βγ'< γ B)β'=βγ'=γ C)β'<βγ'>γ D)β'>βγ'>γ 7.一束光经过凸透镜后( ) A 一定是平行光 B 一定会聚于一点 C 一定是发散光线 D 一定较入射光线会聚一些 8.某物体通过凸透镜在屏上成一个缩小的清晰的像,现将物距减半,

【专项训练】-初二物理-小孔成像

一、经典例题 二、巩固练习 作业帮一课初中独家资料之【初二物理】 【例1】(2018 秋?伊春区期末)早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是() A.小孔成像现象能说明光沿直线传播 B.木板上的小孔一定是圆形的 C.蜡烛在墙上形成的像是虚像 D.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大 【答案】D 【解析】解: A、烛焰经小孔成倒立的实像,故A 错误; BD、烛焰所成的像是光的直线传播形成的,故B 错误,D 正确; C、若将蜡烛靠近小孔,光线发散程度更大,像距不变,所以烛焰的像将变大,故C 错误;故选:D。 【点评】本题考查了小孔成像的原理、对小孔的要求、像的特点。 1.(2019?商丘模拟)在纸上剪一很小三角形,让太阳光垂直照射在三角形上,那么地面上形成的光斑() A.是三角形,它是太阳的影 B.是圆形,它是太阳的虚像

C.是圆形,它是太阳的实像 D.是三角形,它是太阳的实像 2.(2018 秋?新罗区校级期中)阳光透过树叶间的缝隙照到地面上,形成“光斑”和“树阴”,则() A.树阴是圆形的,是树叶的影子 B.光斑是圆形的,是太阳的虚像 C.光斑是圆形的,是太阳的实像 D.树阴是方形的,是太阳的实像 3.(2019?淄博模拟)小明通过阅读课本了解到小孔会成上下颠倒,左右相反的像,为了验证这个说法,他准备制作一个LED 屏作为物体进行研究,下列关于LED 屏制作形状的选择最适合的是() A. B.C.D. 4.(2018 秋?蕲春县期中)如图所示,在不透明纸上用针扎一个直径约1mm 的小孔,让白炽灯发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一个清晰的灯丝光斑,有关这个实验,下列说法错误的是() A.这个实验原理是光的直线传播 B.小孔成的像是一个倒立的像 C.保持灯和白纸的位置不动,向上移动小孔,像的大小将变大 D.保持小孔和白纸的位置不动,向上移动白炽灯,像的大小将不变 5.(2018 春?瑞安市期中)在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响。小明设计了四种有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是()

小孔成像的深度分析2

小孔成像原理的深度分析 ?实验 实验材料 物距为520mm(小孔到被成像物的距离) 像距为480mm(小孔到屏幕的的距离) 一些带有孔的纸板,每块纸板的中央部分开有一个孔,孔直径从5mm到90mm 成像物为边长110mm的黄色正方形,背景为红色 屏幕为长宽各300mm的白纸 数码相机,用于拍摄成像 相机ISO设置为3200 光线为阳光 四周密闭的盒子,盒子一端是用白纸制成的屏幕,盒子的另一端开有一大于100mm的孔,实验时通过更换孔径不同的纸板来改变孔的大小。 实验结果

5mm 10mm 12mm 14mm 16mm 18mm 20mm 22mm 24mm 30mm 40mm 50mm 60mm 70mm 80mm 90mm 从左到右,从上到下为不同孔径下的成像结果。图下的数字为实验时该成像的孔径。通过实验我们发现,孔越小,成像越接近正方形,而孔越大,则成像像越模糊。孔大到一定程度,成像便一片模糊了,说明这时已无法成像了。 ?原理分析

图壹 如图壹所示,右边蓝色线为被成像物,中间黄色线带有孔的板,左边是屏幕及蓝色线为屏幕上的像,红线为来自被成像物的光线。由于光线是直线传播的,所以,屏幕上的a点只会接收也只能接收来自cd这个范围的光线。同样的道理,屏幕上的b 点只会接收也只能接收来自ef这个范围的光线。由于范围不同,a点和b点的明暗程度及颜色就会不同,这样的一系列的或明或或暗的点组合在一起就会形成被成像物的像。 设孔的直径为φ,物距为W,像距为X,屏幕上的点所对应的被成像物的范围为F,F简称为信息面(例如,在图壹中,与a点对应的信息面为cd,与b点对应的信息面为ef),则 F=φ(W/X+1) (1) 由公式(1)可知:在像距和物距都不变的情形下,孔越大,则信息面F越大,成像就会越粗(因为屏幕上的点是从更大的范围内收集光信息的);而孔越小,则信息面F越小,成像就会越精细(因为屏幕的点是从更小的范围内收集光信息的)。在孔及物距不变的情形下,像距越大,则信息面F越小,成像越精细;像距越小,则

小孔成像原理”带来指纹识别革命性突破

【焦点】“小孔成像原理”带来指纹识别革命性突破 2015-01-14 全球安防网注 指纹的特征通常可分为三级。一级特征表示指纹的纹型、流向等宏观特征;二级特征表示指纹的Galton细节,即纹线的分叉点、端点等特征;三级特征则是更高分辨率上的纹线属性,例如纹线的偏移、宽度、汗孔、边缘形状、断裂、褶皱、伤疤,以及其他的永久性特征…… 2015年美国CES展上,一款拥有2000PPI超高分辨率的光学指纹采集器吸引了全球手机厂商的目光。这款由中国印象认知推出的名为UTFIS的超薄型光学指纹传感器,分辨率超越了目前市面上主流的电容式指纹传感器,是苹果手机指纹识别芯片的四倍。 据印象认知总经理王曙光博士透露,UTFIS采用了自主研发的矩阵式微孔阵列(MAPIS)专利技术,分辨率高达2000PPI产品,是目前全球首款可用于移动电子设备、且厚度仅有1.5mm的光学指纹采集器。 “小孔成像原理”带来的革命性突破 据悉,UTFIS的诞生源于印象认知在古老的“小孔成像原理”上的新发现。 在现代生活中,极少有使用小孔成像的工业产品,在物理教科书中,小孔成像原理也仅作为一种朴素原理简单介绍。但印象认知为了实现超薄尺寸的光学指纹采集器,重新审视了这一古老的成像原理,并在其中发现了小孔成像的诸多优点。 王曙光博士介绍称:首先,小孔成像不需要光学镜头和其他复杂的附属部件,非常简单,也不存在焦距问题。而照相机等所使用的凸透镜成像,通常要求物距为焦距的两倍以上,像距为焦距的一倍至两倍之间,这样就限制了物像之间的距离。因此,如果使用小孔成像,则物像之间的距离可以做到非常之小,意味着我们可以把指纹采集器做得很薄。其次,指纹采集是可控环境,意味着我们可以使用很小的小孔,同时提供较强照明以避免成像黯淡的问题。 在此基础之上,印象认知团队成功自主开发MAPIS技术(矩阵式微孔阵列),并藉此替代了传统光学指纹采集器的透镜系统。此外,UTFIS用透明薄板代替了传统材质三棱镜,进而使产品获得1.5mm 的超薄尺寸,是传统光学指纹采集器的几十分之一,成功解决了将光学指纹采集器小型化的难题。此外,MAPIS技术的成本并不高,只需要光学透镜系统的几十分之一,为日后批量生产提供了可能。 2000PPI超高分辨率,国际领先 MAPIS技术带来的另一项巨变,是UTFIS分辨率达到惊人的2000PPI。这一突破性的成果,对于整个智能手机、移动支付等领域都将产生巨大的革命性意义,或将加速互联网移动端从传统密码、手势识别向指纹识别转变。 目前,全球范围内为智能手机提供指纹识别技术的厂商不超过10家,其中包括被苹果收购的AuthenTec,以及FingerprintCards、Validity、Goodix汇顶科技等非苹果系供应厂商。AuthenTec 是目前公认的业界最强,但其为苹果开发的指纹传感器分辨率也仅有500PPI。而UTFIS创新性突破2000PPI的超高分辨率,将直接登上全球智能手机指纹识别技术的顶端。 此外,光学指纹传感器要比电容式传感器更为稳定,且不像电容式易受腐蚀、磨损和静电干扰破坏。在传统市场上,尤其是在AFIS、证件、通关、门禁等领域,光学指纹识别依旧是主流,智能手机应用指纹识别才刚刚起步。这也意味着UTFIS的出现,有望加速指纹识别的应用实现大众化、常态化。 汗孔识别打通“三级特征” UTFIS不仅继承了传统光学指纹传感器的优点,同时还通过超高的分辨率,实现了电容式指纹传感器所无法达到的安全级别。

新人教版初中物理必做实验报告单(最全面)

初中物理实验报告单 年级:八年级姓名:日期:地点:物理实验 室 实验名称:探究平面镜成像的特点 一、实验目的 观察平面镜成像的情况,找出成像的特点。 二、实验仪器和器材. 同样大小的蜡烛一对,平板玻璃一块,方座支架(或玻璃板支架),白纸一张,三角板一对,刻度尺一把。 三、实验原理:. 光的反射规律 四、实验步骤或内容:. (1)检查器材。 (2)在桌上铺上白纸,在白纸上竖直的放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置。 (3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前。 (4)移动未点燃的蜡烛,在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合。(5)观察两根蜡烛的位置、像与物的大小并记录。 (6)移动点燃的蜡烛,重复实验步骤(4)、(5)两次。 (6)找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系。(7)整理器材、摆放整齐。 五、实验记录与结论 1.记录数据

五、实验记录与结论 1.凸透镜的焦距= 10 。 2.记录数据: 物距u的大小成像情况 u =30 倒立的缩小的实像 1 u =15 倒立的放大的实像 2 3.实验结论: 物体(蜡烛)到凸透镜的距离大于2倍焦距时,成倒立、缩 小的实像。 物体(蜡烛)到凸透镜的距离小于2倍焦距大于1倍焦距时,成倒立、放大的实像。 初中物理实验报告单 年级:八年级姓名:日期:10、11 地点:物理实验 室 实验名称:用温度计测量水的温度 一、实验目的 练习使用温度计,用温度计测量水的温度。 二、实验仪器和器材. 温度计,分别装有热水,温水,冷水的3个烧杯。 三、实验原理:. 液体的热胀冷缩性质。 四、实验步骤或内容:. 1.检查器材。 2.估测热水的温度。 3.用温度计测量热水的温度,操作正确。 4.估测温水的温度。

《材料现代分析方法》总结

X射线:波长很短的电磁波 特征X射线:是具有特定波长的X射线,也称单色X射线 连续X射线:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。 荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大时,可以将原子内层电子击出,被打掉了内层的受激原子将发生外层电子向内层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线 二次特征辐射:利用X射线激发作用而产生的新的特征谱线 Ka辐射:电子由L层向K层跃迁辐射出的K系特征谱线 相干辐射:X射线通过物质时在入射电场的作用下,物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动,同时向四周辐射出与入射X射线波长相同的散射X射线,称之为经典散射。由于散射波与入射波的频率或波长相同,位相差恒定,在同一方向上各散射波符合相干条件,称为相干散射 非相干辐射:散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,故这种散射是不相干的 俄歇电子:原子中一个K层电子被激发出以后,L层的一个电子跃迁入K层填补空白,剩下的能量不是以辐射 原子散射因子:为评价原子散射本领引入系数f (f≤E),称系数f为原子散射因子。他是考虑了各个电子散射波的位相差之后原子中所有电子散射波合成的结果 结构因子:定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数,即晶体结构对衍射强度的影响 多重性因素:同一晶面族{ hkl}中的等同晶面数 系统消光:原子在晶体中位置不同或种类不同引起某些方向上衍射线消失的现象 吸收限 1 x射线的定义性质连续X射线和特征X射线的产生 X射线是一种波长很短的电磁波 X射线能使气体电离,使照相底片感光,能穿过不透明的物体,还能使荧光物质发出荧光。呈直线传播,在电场和磁场中不发生偏转;当穿过物体时仅部分被散射。对动物有机体能产生巨大的生理上的影响,能杀伤生物细胞。 连续X射线根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X射线谱。 特征X射线处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能量差一定,故辐射出的特征X射波长一定。 2 x 射线方向理论布拉格方程和艾瓦尔德图解 3 试述解决X射线衍射方向问题常用方法有哪些并进行比较 4 简述材料研究X射线试验方法在材料研究中的主要应用 精确测定晶体的点阵常数物相分析宏观应力测定测定单晶体位相测定多晶的织够问题 5 试推导布拉格方程,解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用 假设: 1)晶体视为许多相互平行且d相等的原子面 2)X射线可照射各原子面 3)入射线、反射线均视为平行光 一束波长为λ的平行X射线以θ照射晶体中晶面指数为(hkl)的各原子面,各原子面产生反射。 当Ⅹ射线照射到晶体上时,考虑一层原子面上散射Ⅹ射线的干涉。 当Ⅹ射线以θ角入射到原子面并以θ角散射时,相距为a的两原子散射x射的光程差为: 即是说,当入射角与散射角相等时,一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光的反射定律相类似,Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向,就是散射线干涉加强的方向,因此,常将这种散射称

小孔成像原因

“小孔成像实验”的研究 江苏沛县张街中学张振楼 小孔成像原因: 小孔成像是光的直线传播的例证。如图1所示,蜡烛中任意一点(如、)发出的光,向四面八方沿直线传播,只有一部分光束通过小孔到达屏上,在屏上出现一个光点(亮的光斑),蜡烛上每一个点均对应于屏上一个光斑,无数的光斑就这样组成了蜡烛 的像。 实像还是虚像: 由于光是直线传播的,所以发光点、小孔和小光斑在一条直线上,因此形成的像是倒立的。成的像又能被光屏接收,所以还是实像。 与小孔的关系: 小孔成像中,所成像的形状只与物体相似,与孔的形状无关。在自然界中也常常可以观察到小孔所成的像。当灿烂的阳光透过浓密的树叶斜射在地面上的时候(图2),你会在地面上看到许多摇曳的光斑。有趣的是不管树叶交织成的小孔是什么形状,每个光斑都是圆的,原来,这是太阳穿过小孔所成的像。太阳是一个球体,所以它的像总是圆的(图3)。

像的大小跟什么有关: 实验小组的同学在实验时记录了当蜡烛和小孔的位置固定后,像到小孔不同距离时的像的高度,填在了下表中: 像的高度/cm 像到小孔的距离 分析表格同学们可以发现,发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越_____,像就越______。(答案:远、大或近、小) 同学们也可想象:物体离小孔越近,所成像越大;反之所成像越小。适当移动光屏,可得到或等大、或放大、或缩小的倒立的实像,如图4。 小结:小孔成像的特点:可以成倒立放大的实像,也可成倒立___的实像,还可以成倒立____的实像;像的大小跟物体到小孔的距离和屏到小孔的距离_____,所成的像与孔的形状_______。 探究后拓展: 1.在发生日偏食的短暂时间里,地上的光斑是怎样的?请画出一个光斑的示意图。 提示:光斑应该是当时太阳发光部分的实像,示意图如图5所示。 2.小明在课外按如图6所示装置做小孔成像实验,如果易拉罐底小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是()

25小孔成像的原理

古代人眼中的“小孔成像” 这里有一个有趣的小故事:曾经有一个请来一个画家希望要一张美丽的图画。过了三年,那人几乎苦苦等着画家的伟大的杰作。终于一天,画家说:“我的画成了。”那人就怀着崇仰的心情去瞻仰这个花费了三年时间的画,没想到在八尺的木板上就涂料一层漆,什么都没有。那人就大发脾气,觉得自己受到了极大的欺骗。这时候,画家不紧不慢地说:“你不要急,你想看到画的内容,需要修一座房子,放在一定要一堵宽大的墙壁,在这个墙壁上打开一扇窗户,然后把木板放在窗子上,等到太阳出来,你就可以在对面的墙上看到这幅画的内容。”那人不甘心,等了三年,不能就看着一块木板,他想姑且再相信画家一次,看到时候他还怎么说。于是他就按照画家的说法,修建了一幢房子。果然,屋子的墙壁上出现了亭台楼阁并且流动着车水马龙,仿佛是海市蜃楼的奇景再现。最神奇的的,画面上的人和车还是倒着运动的!这则故事记录在战国时期著名思想家韩非的书里。 而这些倒着的可以运动的影响是什么原因呢?其实关于这种现象我国很早就开始关注并且进行了实验和研究。在两千四百多年前,墨家代表人物墨翟和他的学生做了一个实验,在一个很暗的屋子里,在朝阳的一面墙上开一个小孔,人站在屋子外面的小孔外,这时神奇的倒影就出现了,在对面的墙壁上出现了一个倒立着的小人儿。很多人都对这个情况很惊讶,不过墨子他们并没有至于实验的层面,而是努力寻找其中的原理。经过多次的实践,终于发现出现这个原理是因为“景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景库内也。”用我们平常的话来说就是,光穿过小孔就像射箭一样,是沿着直线传播的,人的头遮住了上面的面,而所成的影子在下面,人的脚遮住了下面的光,所成的影子在上面,形成了倒立的影子。这种解释是世界上第一次关于光是沿着直线传播科学的解释。 而到了十四世纪中期,有一位叫做赵友钦的人考察了日光通过墙上的小孔形成的像和小孔的关系,他在自己做实验的过程中发现,当小孔越来越小的时候,像还是相同的。只是像的浓淡不同。假如把像屏靠近小孔,像就会变小,亮度也增加了。赵友钦经过大量的实践,终于发现小孔成像的规律,也就是不管孔的大小怎样,所成的像是光源的倒立像。孔的大小只是和像的明暗程度有关。假如不改变的像的形态,当孔大到一定的程度,得到的像是孔的正立像。而当移动屏孔的时候,越近所成的像就越小,越远所成的像就越大。这种规律的总结比世界任何一个国家都要早,并且很具有科学逻辑性。 历代科学家们经过大量的实践,不断积累经验,总结规律,为世界的文明贡献了巨大的财富。后人根据这种原理,发明了皮影戏,这成为我国的重要的文化遗产,当传到西方的时候,同样得到了极大的欢迎。

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