影子不是像，实像虚像不一样

翟勇

在光学的学习中，很多同学区分不清影子和像、实像和虚像，造成这些概念混淆不清的原因很多：其一是日常生活用语不规范，如，日常生活中“影”的含义很宽泛，有的是指物理学中的“影子”，有的是指物理学中的“像”：其二是对影子和像、实像和虚像的形成原因等方面理解不够透彻；其三是对相近易混的知识、概念不善于运用对比的方法从更深刻更全面的层次加以区分，那么它们有哪些区别呢？

影和像的区别

影子的形成原因是光源发出的光在沿直线传播过程中遇到不透明物体，有一部分光被物体挡住，其余的光仍按原来的方向沿直线传播，在物体后面光被挡住的区域便出现了无光照射的黑暗区域，其原理是光的直线传播，如树荫（如图1）、人影（如图2）、手影（如图3）、日食（如图4）、月食等，影子都是正立的，但可以用光屏承接，因影子区域无光射入，所以亮度较暗，其四周轮廓跟物体相似，但内部黑暗无细节，内部就谈不上跟物体有什么相似之处了。

像的形成原因是从物体上射出的光经光学元件作用后，实际光线会聚或光的反向延长线会聚而成的明亮区域，其原理有三种：一是光的直线传播，如小孔成像（如图5）；二是光的反射，如平面镜成像（如图6）：三是光的折射，如平面折射成像（如图7）和凸透镜成像。像有正立的也有倒立的，正立的都是虚像。不能用光屏承接，倒立的都是实像，能用光屏承接，因像的区域有光射人，所以亮度较亮，其四周轮廓和内部细节都跟物体相似。

例1，桥在河里的倒“影”和立竿见“影”，前者是光的____引起的，后者是光的____引起的。

解析：桥在河里的倒“影”其实不是影子，而是桥在水面（相当于平面镜）成的像，形成原因是桥射出的光在水面上发生反射，反射光线射入人眼。人眼根据光沿直线传播的经验，感觉光线是从虚像点发出的，这个虚像就是人眼看到的倒“影”，所以倒“影，，的成因是光的反射，立竿见“影”是光的直线传播形成的，形成原因是光源发出的光在沿直线传播过程中遇到不透明的竿，一部分光被竿挡住，其余的光仍按原来的方向沿直线传播，在竿的后面光被挡住的区域便出现了竿的影子，所以立竿见“影”的成因是光的直线传播。

答案：反射直线传播

例2，下列情景中的“影”是光的折射产生的是（ ）。

A.如影随形

B.毕业合影

C.湖光倒影

D.树影婆娑

解析：如影随形和树影婆娑的“影”是影子，形成原因是光的直线传播，毕业合影和湖光倒影的“影”都是像，其中毕业合影是光经凸透镜折射后形成的实像，湖光倒影是光经水面反射后形成的虚像。

答案：B

实像和虚像的区别

成实像的情况有两种：一种是小孔成像，形成原因是从物体上射出的光沿直线传播，穿过小孔而形成的像（如图8），其原理是光的直线传播；另一种是凸透镜成像，从物体上射出的光，经凸透镜折射后会聚而成的像（如图9），其原理是光的折射，实像都是实际光线会聚而成，都能用光屏承接，实像都是倒立的，像的大小有放大、等大、缩小二种情况。

成虚像的情况有三种：一种是平面镜成像，从物体上射出的光，经平面镜反射后发散，发散光线进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验感觉光线是从这些光线的反向延长线的会聚点射过来的，就形成了虚像（如图10），平面镜所成的像跟物体大小相等，我们平时照镜子、水中倒影都属于平面镜成像，其原理是光的反射；第二种是平面折射成像，从物体上射出的光在两种不同介质表面发生折射，折射光线进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验感觉光线是从这些光线的反向延长线的会聚点射过来的。就形成了虚像（如图11），我们生活中见到的水中的筷子看起来向上弯折、池水变浅、海市蜃楼等都属于平面折射成像，其原理是光的折射；第三种是放大镜成像，从物体上射出的光，经凸透镜折射后，折射光线进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验感觉光线是从这些光线的反向延长线的会聚点射过来的，就形成了虚像（如图12），放大镜所成的像是放大的，其原理是光的折射，虚像都是光线反向延长线的交点，都不能用光屏承接，虚像都是正立的。

例3，清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不要贸然下去，因为它的实际深度会超过你看到的深度，这是由于光从____射入____时发生____造成的，看到的是实际池底的（填“虚”或“实”）像。

解析：池底射出的光从水中斜射向空气中时会发生偏折，这是光的折射现象，折射后的光线进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验，感觉光线是从折射光线的反向延长线的会聚点射过来的，就形成了虚像，因为光线是从水中斜射入空气中的，折射光线远离法线，所以形成的虚像就在实际物体的上方，人看到的池底升高，感觉池水变浅了，这就是池水变浅的原因，

答案：水中 空气中 折射 虚

责任编辑：程哲endprint