С помощью маленького отверстия, сделанного в листе картона, получите на экране изображение источника света (окна, пламени свечи). Выясните, зависят ли размеры изображения от расстояния между отверстием и экраном.

Для решения данной задачи необходимо разобраться с основными физическими принципами, связанными с распространением света, формированием изображений, а также с процессами, которые происходят в данной экспериментальной установке.

1. Принцип прямолинейного распространения света
   Свет распространяется прямолинейно в однородной среде. Это означает, что каждый световой луч, исходящий от источника света, движется по прямой линии. Этот принцип является основой многих оптических явлений, включая формирование изображения через маленькое отверстие.

2. Образование изображения через маленькое отверстие
   Когда свет от источника проходит через маленькое отверстие, каждый световой луч, исходящий из разных точек источника, проходит через отверстие и формирует изображение на экране за отверстием. Такое изображение называется изображением в камере−обскуре. В этом случае изображение является перевернутым и пропорционально размеру и расстоянию между объектом, экраном и отверстием.

3. Геометрические соотношения для изображения
   Используя геометрические принципы, можно описать связь между источником света, отверстием и экраном:

   • Если источник света находится на определенном расстоянии от отверстия, то световые лучи, которые проходят через отверстие, распространяются дальше и пересекаются на экране, формируя изображение.
   • Размер изображения зависит от того, насколько далеко экран расположен от отверстия. Чем дальше экран от отверстия, тем больше размер изображения. Это объясняется тем, что лучи света распространяются прямолинейно и расходятся дальше, увеличивая масштаб изображения.

4. Пропорциональность размеров изображения
   Размер изображения на экране можно описать с помощью принципов подобия треугольников. Если расстояние между источником света и отверстием обозначить как $d_1$, а расстояние между отверстием и экраном — как $d_2$, то размеры объекта ($h_1$) и его изображения ($h_2$) будут находиться в следующем отношении:
   $$ \frac{h_2}{h_1} = \frac{d_2}{d_1}. $$
   Это означает, что размеры изображения пропорциональны расстоянию между отверстием и экраном. Чем больше расстояние $d_2$, тем больше размер изображения $h_2$.

5. Условия эксперимента
   Для выполнения данного эксперимента важно учитывать следующие моменты:

   • Отверстие должно быть достаточно маленьким, чтобы изображение было четким. Если отверстие слишком велико, изображение будет размытым, так как через отверстие пройдет слишком много световых лучей, и они начнут перекрываться.
   • Экран должен располагаться перпендикулярно лучам света, чтобы изображение было максимально точным.
   • Источник света должен быть неподвижным и стабильным, чтобы экспериментальные результаты не изменялись.

6. Факторы, влияющие на изображение
   Размеры изображения могут зависеть от различных факторов:

   • Расстояния между отверстием и экраном ($d_2$).
   • Расстояния между источником света и отверстием ($d_1$).
   • Размеры самого источника света ($h_1$).

Вывод: Размер изображения на экране напрямую зависит от расстояния между отверстием и экраном. Увеличивая это расстояние, изображение становится больше, а уменьшая — меньше.