物理学中实像和虚像的辨析

胡钧凯

（湖南广益实验中学，长沙410014）

物理学中实像和虚像的辨析

胡钧凯

（湖南广益实验中学，长沙410014）

实像与虚像是物理学中常见的问题，在我们的生活中也是随处可见，本文主要从物理学角度来辨析实像与虚像的差异。

物理学；实像；虚像；辨析

1 实像和虚像的差异性分析

1.1 实像和虚像之间的成像原理不同

在成像原理方面，实像和虚像之间是存在较大差别的。物体本身所发射出来的光线通过镜子折射后，这些光线都会聚焦在一个点上，在这一过程中所形成的便是实像，也是所有光线的交点。在凸透镜中所形成的像都是呈现出倒立的趋势，但是，如果经过介质的反射或者是折射，这就会使得光线逐渐延伸，光线的延伸方向是朝着相反的方向进行的，并相交到一个点上，这样形成的便是虚像。

1.2 实像和虚像之间的承接方式有所不同

对于实像来说，可以用光屏和肉眼两种方式进行观看。而且，在凸透镜的成像过程中，我们可以发现，虚像都是呈现正立的，实像则都是倒立的。所以，在看虚像时，可能还会有光线直接进入肉眼中，但是，光线并不是直接来源于虚像，而是通过镜子的反射光线。一般情况下，人们会认为这只是从虚像中发生的，但是，虚像不单单可以从反射形成，而且也可以因为折射形成，在平面镜上形成等大的虚像，凸透镜上形成较大的虚像。

2 实物、实像以及虚像的可视范围研究

一般情况下，如果能够引起眼睛上的视觉，实像和虚像两者与真正的发光体就没有本质上的区别，并且也可以不必考虑到像的虚实状况，但是，我们一定要能够考虑到两者的可视范围。

实像和虚像的可视范围是完全不同的，例如，经过试验我们发现，由于折射光线和反射光线的张角是出于完全不同的局限条件，人体的眼睛只能在像点后的光线张角范围内才能逐渐看到像点，这样就能够看到真实的发光点。但是，在张角以外，虽然说能够形成物体图像，可是没有让光线顺利地进入到眼睛当中，所以眼睛便不能很好地看到像点。

3 平面镜、凸透镜成实像或者虚像的研究

3.1 平面镜成像的路线研究

根据光的反射性定律，其入射光线、反射光线以及法线都是处于同一个平面当中，而入射光线和反射光线则是处于法线的两旁。更为通俗地讲，反射角基本上都是等于入射角，我们可以做出平面镜成像过程中的路程图，经过研究发现，当物点所发出的光线经过平面镜反射之后，反射光线会逐渐向相反方向的延长线上聚焦，并形成与物对称的像点。此时的像是由于光的反向延长线会聚而形成，所以其成像都是虚像。在平面镜的后面放上光屏，发现在光屏上不能形成相应的像。但是，在镜前观察镜中的物体却丝毫不受镜后光屏的影响。

3.2 凸透镜成实像光线的研究

在利用凸透镜成像原理上，我们可以从三条不同的光线路程去展现凸透镜成实像和虚像的光路。当物体所发出的光线经过凸透镜折射后可能会在凸透镜上的另外一侧形成相应的成像点，这是由于实际光线聚焦而成的像点。所以，无论是从什么位置上放置光屏，成像的位置都会在这一位置上。但是，当我们将光屏放在此处，光屏就会将这些反射的光线成像，因此我们便可以充分利用光屏来找到像的位置。

3.3 凸透镜成虚像的分析

从当前凸透镜成虚像的分析中，我们可以看出，凡是经过凸透镜折射的两条光线在镜的另外一侧是没有任何的交点，但是，我们可以将它们逐渐向反向延长，在物体的同侧上就可以有效地形成物体上的虚像。同时我们也可以发现，反向延长线在本质上并不是实际上的光线，所以将光屏放在任何位置也无法接收到任何的光线，自然也就无法呈现出像。

从目前的情况来看，著名的海市蜃楼便是由于光线折射产生的，当光线通过不稳定的大气层时，极有可能会引起光学上的现象。众所周知，一般的光线都是在均匀的介质中传播的，若光线通过不均匀的大气时，则很有可能会使像发生扭曲，形成海市蜃楼。若我们从远处去看，只能看到地平线上的物体，但是，光在不均匀的大气中进行传播，在光线传播过程中便会发生弯曲。例如在楼顶反射的光线，可以经过一定的角度反射到空中，但是由于大气的密度不一样，在光线的折射率上可能会从下到上变小，光线不断折射，一般来说，折射角变大，光线将会越来越偏高于法线。当光线达到某个气层上，就可以完全满足全反射条件，在光线上就会发生相应的全反射，便很有可能会逐渐转向地面进行传播。当光线越来越靠近法线，逐渐弯向地面时，由于人眼的习惯，就会产生一种视觉上的错觉，形成所谓的“海市蜃楼”。

4 结语

为了能够更好地深入了解物理学中实像和虚像的区别，我们必须要深入了解光线传播过程中所发生的变化，对实像和虚像之间的可视范围进行详尽分析，只有这样，才能有效地推动实际中的应用。

［1］刘胜功，张玉晶.在水面上看水面下物点所成像的位置的确定［J］.新课程学习(下)，2012，(09)：241-242.

［2］叶韵.2个互成角度的平面镜成像个数与物点所处位置的关系［J］.高中数理化，2014，(07)：338-339.

［3］邬剑峰.两个互成角度的平面镜中能形成多少个像［J］.中学物理教学参考，2003，(07)：61-63.

Analysis of the Real Image and Virtual Image in Physics

HU Jun-kai
(Hunan Guangyi experimental middle school,Changsha 410014,China)

The real image and virtual image is common in physics,in our life is everywhere,this paper mainly from the point of view of physics to differences in analysis of real image and virtual image.

Physics;Real image;Virtual image;Analysis

G633.7

A

1674-8646（2015）09-0066-02

2015-06-25