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光斑为什么是正方形的！

小朋友拿着放大镜观察小生物。突然问，为什么我用圆形的放大镜观察，而穿过放大镜的却呈现了一个正方形的白光斑！是为什么呢？
呀，真的是正方形光斑呢！
家长回道：想一想光的传播原理，是为什么呢？
孩子想了一会，然后抬头看了看窗，又看了看方形的顶灯，好像知道了缘由：“喔～这样啊！是影子！”

现象：圆形放大镜，光斑外围出现正方形白边，不是圆形光斑。
根本原因：不是放大镜镜片是方的，是教室窗户/方形窗框/方形顶灯的小孔成像（光阑），叠加放大镜会聚作用。

原理（以窗户为例）
教室的光源其实不是灯泡本身，是方形的窗户。阳光透过方形窗户照进教室，窗户相当于一个方形发光物体。
放大镜是凸透镜，它把窗户这个方形光源的光会聚到桌面上。
放大镜镜片本身是圆形，只限制光斑的内部通光区域；但真正发光的来源是方形窗框限定的窗外亮光，于是投射出来的光斑边缘就出现正方形轮廓，中间是透镜会聚的明亮白光。

简单说：
✅光斑中间亮圆 = 放大镜镜片会聚的光
✅外围正方形白边 = 窗户（方形光源）的投影

区分两个容易混淆点
如果拿放大镜对着太阳：太阳是圆形光源，光斑就是圆形（太阳的像）。
在室内，对着室内桌面观察小生物时，照射过来的是窗外透过方形窗户的自然光，光源形状是方形，就会叠加上方形白边。

可以做的深入研究小活动
用手挡住部分窗户，方形白边就会跟着变形、消失；
把放大镜拿到远离窗户的地方，方形边框会变淡；
夜晚用圆形手电筒照放大镜，光斑就变回圆形，没有方形边。

给孩子引导
“放大镜镜片是圆的，但是发光进来的窗户是方的，我们看到的光斑，不只是透镜的形状，也带着光源窗户的形状。对着太阳的时候光源是圆，光斑就是圆；教室里面是窗户透进来的光，就会看到方形的白边。”
提问：日食的时候，树下的太阳光斑是什么形状的？#青春期家庭教育[超话]# http://t.cn/AXNEv1dF