浅谈“影”和“像”

全玉华

摘  要：在物理学中，影和像是两个不同的概念，那么影和像到底有什么区别呢？该怎样区分影和像呢？实像虚像又有什么区别呢？

关键词：中学物理;课堂教学;“影”;“像”

首先，影是由于光沿直线传播，当光照射到不透明的物体上，物体挡住了光的传播路径，就会在物体背光的一面形成光照射不到的黑暗区域即影子。影子是没有色彩的，只是轮廓与物体的形状相似。而像是来自物体上每一点的光线经光学系统后仍能直接相交或反向延长相交于一点，也就是物体上的每一个点都在像上能找到对应的点，所以像是明亮的，有色彩的，由于光的直线传播，光的反射，光的折射等都可能形成像，像有实像与虚像之分。

其次，实像和虚像的区别要渗透在循序渐进的教学过程之中。例如，在平面镜成像的教学中，平面镜只是改变了光的方向，并不能使光线会聚或发散，物体发出的光经平面镜反射后仿佛是在与物关于平面镜对称的位置上真的有一个相同的物体发出的。所以平面镜成的虚像是等大等距的，眼睛能看到是因为有反射光射入眼睛，如果没有反射光射入眼睛，只是眼睛看不到虚像，但只要来自物体的光被平面镜反射，就能形成等大、等距、正立的虚像，虽然虚像用光屏承接不到但虚像是客观存在的，照相机可以拍摄到平面镜中的像就有力的证明。水中的倒影叫，影实际却是物体在水面反射形成的虚像，叫倒影其实也是与物体关于水平面对称的，与正立、等大、等距的虚像并不矛盾。凸面镜对光有发散作用，所以从物点发出的光经凸面镜后会更发散，所以反向延长后更早就相交于一点，因此凸面镜成的虚像是缩小的，但能扩大视野范围。又例如，凸透镜成像，如果把一个点光源放在凸透镜的焦点上，经凸透镜发出的光是平行光，既不会直接相交，反向延长也不会相交。所以焦点处的物体经凸透镜后不会成像。把点光源放在焦点以外，点光源发出的光经凸透镜一定能聚于一点，这个点就是物点经凸透镜后成的像点，由于像点是由实际光线会聚而成的，因此是实像，如果经凸透镜射出的光线又正好射入眼睛，眼睛就可以直接看到实像。在像的位置上放上光屏就可以承接到像，由于光在光屏上发生漫反射，从各个方向就都能看到物体的倒立的实像了。如果把点光源放在焦点以内，点光源发出的光经凸透镜后虽然会聚了些，但还是发散的并不能直接会聚到一点，因此用光屏是无法承接到像的。但这些发散的光线反向延长线是会交于一点的，所以这些光线又好像是从反向延长线的交点处发出的，当眼睛透过凸透镜看物体，射入眼睛的光线好像是与物体同侧的一个更大的物体发出的，其实看到的是物体正立的放大的虚像。所以放在焦点以内的物体，通过凸透镜只能成正立放大的虚像。所以凸透镜的焦点是凸透鏡成实像和虚像的一个分界点。凸透镜成的虚像一定是放大的，那么凸透镜成的实像是什么样的呢？把点光源放在离凸透镜光心两倍焦距的位置上，物体会经凸透镜成等大倒立的实像。而两倍焦距外会成倒立缩小的实像，两倍焦距内会成放大的实像，而且都是倒立的，可见距光心两倍焦距的点是凸透镜成放大还是缩小的像的分界点。

总结一下实像和虚像的区别：实像一定是实际光线会聚而成的，由于物体上每一点发出的光本来就是发散的，所以对光起发散作用的光学元件如凸面镜、凹透镜是不可能成实像的;虚像是实际光线的反向延长线相交而成的，来自物体的光经发散的光学元件会更发散而反向延长相交形成虚像，如凸面镜、凹透镜;经会聚的光学元件也可能只是比原来会聚了些但依然是发散的，所以反向延长也会相交成虚像，如凸透镜;经平面镜只是改变了光路，但反射后的光线依然是发散的，所以也能成虚像。凹面镜对光有会聚作用，可以推测出凹面镜既能成实像也能成虚像。像的位置可能位于光学元件的两侧也可能位于同侧，还可能在其他位置，例如，平面镜成的虚像与物位于平面镜两侧，而凸透镜成的虚像在同侧而实像位于两侧，海市蜃楼是折射形成的虚像，有可能在高处也有可能在地面以下，所以像的位置要取决于是反射、折射还是直射形成的，是实像还是虚像。

第三，由于像是由光线直接相交或反向延长相交形成的，所以一旦成像，像的位置就是确定的，不管眼睛能不能看见，光屏能不能承接到。光屏只有放在像的位置上才能表示像的位置，而不是光屏的位置就是像的位置。光屏上接收到的可能是实像，也可能只是个光斑，光斑是透过凸透镜的光把光屏照亮的区域，它与凸透镜的口径大小以及光源到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离有关，只是一个明亮的区域，根本找不到与物体相对应的点，所以跟像是毫不相干的，却很容易被误以为是像。

综上所述，影和像的区别主要有以下几个方面：（1）影的形成原因是一定是光沿直线传播，像的形成原因是光的直射、反射或折射。（2）影一定位于物体背光的一侧，而像可能与物体位于光学系统的同侧、两侧或其他位置。（3）影只有轮廊是没有色彩的，而像不仅可以有色彩，而且与物体上的每一个点都有对应点。

参考文献：

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