Question

摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的．镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的

1

22

，依此类推，曝光时间的长短由叫做“快门”的机械控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是

1

500

s依此类推．现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳组合是11、15．
（1）从侧面拍摄一辆以36千米/小时运动着的汽车，如果底片上汽车有像移动的尺寸不大于0.1毫米，底片上的像才不至于模糊，已知汽车车身长5米，在底片上汽车长为1.25厘米，那么，曝光的时间最长为多少秒？
（2）在（1）中要拍摄清晰、曝光适宜的照片，试通过计算说明应该选用的快门与光圈组合．

Answer 1

分析：（1）由汽车在底片上的像长可知实物与成像间的比例，则可求得0.1mm所对应的距离，由速度公式可求得曝光时间．
（2）根据曝光时间可知快门的数值，再根据通过镜头的光通量不变，列出关系式S₁t₁=S₂t₂，并用光圈大小和快门值表示，即可求出光圈大小．

解答：解：（1）像的放大倍数：m=

1.25cm

500cm

=

1

400

，
汽车移动的距离：x≤

0.1mm

m

=

0.1mm

1 400

=40mm=0.04m，
曝光时间：t=

x

t

≤

0.04m

10m/s

=0.004s=

1

250

s．
（2）光圈大小用a表示，快门用b表示
（2）由于胶卷的曝光量保持不变，即通过镜头的光通量不变，所以有：
S₁t₁=S₂t₂

1

4

π(

f

a1

)2×

1

b1

=

1

4

π(

f

a2

)2×

1

b2

a₂=a₁×

b1 b2

=11×

15 250

=11×0.2449=2.69．
所以快门与光圈组合应选用：250与2.8．
答：（1）曝光的时间最长为

1

250

s．
（2）快门与光圈组合应选用：250与2.8．

点评：本题考查速度公式的应用，通过计算曝光时间，并结合透镜知识选择光圈与快门的搭配，关键重点是锻炼学生灵活应用所学物理知识的能力．