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在初中物理光学的学习中，我们经常遇到有关像的问题，即在光的直线传播、光的反射、光的折射等现象中所成的像.这些像大体分为两类，这就是实像和虚像.那么对实像和虚像成因以及对它们的辨别是同学们在学习中的难点.今天就来谈一谈这个问题.
从现象上看，实像能够在白纸、毛玻璃等光屏上呈现的，而虚像则不能在光屏上呈现；从形成原因上看，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由反射或折射光线的反向延长线相交而形成的，也就是我们通常所说的：实像是实际光线会聚而形成的，能用光屏接收，而虚像不是实际光线会聚而形成的，不能用光屏接收.其中需要说明的是：①像并不一定是实际物体所成的像，也可以是像成像，如二次成像(望远镜、显微镜中最终眼睛看到的像)；②实像和虚像并不能依据眼睛是否能看到来判断，因为人的眼睛既能看到实像，也能看到虚像，如能看到平面镜中所成的虚像.人眼是依靠光的直线传播来确定“物体”及其位置的.只要有光线进入人的眼睛并能在视网膜上成清晰的像，我们就能看见“物体”，所以在眼睛中所成像的“物体”，既可能是实像，也可能是虚像.
下面我们通过一些光学器件所成的像来具体分析说明有关实像和虚像的区别.
1.在小孔成像中，我们能在小孔后面的光屏（毛玻璃或半透明的塑料薄膜）上看到一个倒立的像，像能在光屏上呈现，说明它是实像，从形成原因上看，它是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播，在光屏上由实际光线会聚而成的.在物体与小孔之间距离不变的情况下，其大小随光屏到小孔之间的距离（即像距）变化而变化.如图1中的(a)、(b)所示.
2.在平面镜成像中，若在平面镜的后面放上光屏，无论怎样移动光屏都不能在光屏上找到像，这就是说平面镜所成的像不能呈现在光屏上，所以是虚像.另外从平面镜成像的作图中也能看出这一点，如图2所示，物点Ｓ所发出(或反射出)的任意两条光线经平面镜反射后，其反射光线不能相交，而其两条反射光线的反向延长线可以交于一点，这一点S′就是物点S所成的虚像.
3.在凸透镜成像的规律中，其成像情况比较复杂，它实际上是光线经透镜两次折射后而形成的.从实验可知，凸透镜成像规律如下表所示：
从实验现象可知，当u>f时的前两种情况，我们能从光屏找到清晰的像，说明该像是实像.而当u＜f时，无论怎样在光屏上都不能找到像，而透过凸透镜观察物体确能够看到一个正立的放大的像，而此时在你所看到的像的位置放上光屏却在光屏上怎么也找不到所成的像，所以它是虚像.其成像原因可以通过凸透镜对光线作用中的三条特殊光线的作图来说明，如图3中的(a)、(b)、(c)所示.
从图(a)、(b)中可以发现，它们的像都是由物体发光的光线经凸透镜折射后实际光线会聚而成的，所以是实像；而(c)图中的像是物体发出的光线经凸透镜折射后，其折射光线的反向延长线相交而形成的，所以是虚像.
4．在其他情况的成像中，我们也可以用类似的两种方法中的一种来判断有关光学器件所成像的虚实.如在水上面的人看到水中的物体时，其成像光路图如图4所示，相信你已经根据成像光路图判断出人们看到是什么性质的像了吧，它就是虚像，而且实际物体的位置在像的下方，这就是渔民叉鱼时为什么要将鱼叉向看到的鱼的下方瞄准的原因.若向看到的鱼叉去，那只能叉到实际鱼的虚像了!
除了以上介绍的光学器件所成的像以外，我们学习中还遇到其他的光学器件，如：凸面镜、凹透镜成的是正立的、缩小的虚像；凹面镜成像情况与凸透镜相似；望远镜、显微镜的成像情况比较复杂，这里不再介绍.
现在我们就根据前面介绍的方法，通过几道例题来进一步加深我们对实像和虚像的理解和辨别.
例 1 小明在课外按如图5所示装置做小孔成像实验．如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（ ）.
A．三角形光斑 B．圆形光斑
C．蜡烛的正立像D．蜡烛的倒立像
解析 由题意可知“他在半透明纸上看到的像”则说明是实像，而小孔成像原理是光的直线传播，并没有对小孔的形状进行约束，只是对小孔的大小有所要求.从实验也可以发现像的形状与小孔的形状无关，只与物体的形状相同，且是倒立的，所以该题的正确选项是D.
例2 如图6是张敏同学拍摄的西湖大酒店风景相片，下面说法正确的是（ ）.
A．要想使大楼的像更大些，张敏应向大楼靠近些再拍摄
B．大楼在湖中的倒影是由于光的直线传播形成的
C．大楼在湖中的倒影是由于光的折射形成的
D．拍摄时底片上的像是倒立放大的虚像
解析 “西湖大酒店“的像能成在底片这一光屏上，所以是实像，因而D是错误的；大楼在湖中的倒影是由于光的反射而形成的，所以B、C是错误的；在凸透镜成像的实验中，若要在光屏上得到较大的像，应减小物体到凸透镜的距离，当然同时应当增加光屏(底片)到凸透镜的距离，所以该题的正确选项是A.
例3 下列关于光现象的说法中，正确的是（ ）.
A．在河边看到水中的白云、小鱼都是虚像
B．光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30°
C．“海市蜃楼”是由于光的反射而形成的
D．太阳光不能被分解为其他色光
解析 此题是关于光学规律的基本练习，水中的云是倒影，是由于光的反射.水中的鱼是由于光的折射而形成的，通过前面的分析可知，它们所成的像都是虚像；而B选项中的入射角是60°不是30°，所以其反射角是60°，不是30°；“海市蜃楼”主要是由于光的折射而形成的；太阳光是复色光，因而可以分解为单色光.综上分析，此题正确答案是A.
在解这类题目时，往往还要根据其他的相关规律来进行判断，如在凸透镜成像性质中，还可以根据物体到凸透镜距离与凸透镜焦距之间的关系来判断；在平面镜成像中，还可以根据其成像规律直接判断.这就是说我们在知识学习的过程中要注意相关信息的联系，这样才能更全面地掌握知识.
下面是几道基础题，请你用上面的方法试一试吧.
1.我们观察到水中的鱼和水中的云，它们形成的原因，前者是由于光的_______而形成的_______像(填“虚”或“实”)；后者是由于光的_______而形成的_______像．(填“虚”或“实”)
2.我们平时教室中的投影机成的像是虚像还是实像？为什么？
3.如图7所示是小芳同学制作的模型照相机.通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像.使用此模型照相机，下列说法正确的是（ ）.
A．看到远处景物的像是虚像
B．如果看远处是很清晰，那么看近景时，应把内纸筒向外拉一些
C．应把内纸筒朝明亮的室外，凸透镜朝较暗的室内
D． 凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距
参考答案：1．折射 虚 反射 虚2．教室中的投影机成的像能在光屏上呈现，所以是实像3．B
另外要补充说明的是，我们有时会认为：实像总是倒立的、虚像总是正立的，这句话有局限性.在上述所列举的四种情况中是这样，但对于望远镜、显微镜等多个光学器件组成的组合器件，就不一定是这样了，如显微镜最终成的是倒立的、放大的虚像，像就不是正立的.这进一步告诉我们，在物理的学习中，有关物理规律一定注意其适用的条件!
同时，在实际问题中还有关于影是不是像的争论，影是指在不透明物体的背面光照不到的阴影区域，显然它不是实际光线会聚而形成的，它不是实像；它也不是由实际光线的反射延长线相交而形成的，也不是虚像，所以影不是像.
从现象上看，实像能够在白纸、毛玻璃等光屏上呈现的，而虚像则不能在光屏上呈现；从形成原因上看，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由反射或折射光线的反向延长线相交而形成的，也就是我们通常所说的：实像是实际光线会聚而形成的，能用光屏接收，而虚像不是实际光线会聚而形成的，不能用光屏接收.其中需要说明的是：①像并不一定是实际物体所成的像，也可以是像成像，如二次成像(望远镜、显微镜中最终眼睛看到的像)；②实像和虚像并不能依据眼睛是否能看到来判断，因为人的眼睛既能看到实像，也能看到虚像，如能看到平面镜中所成的虚像.人眼是依靠光的直线传播来确定“物体”及其位置的.只要有光线进入人的眼睛并能在视网膜上成清晰的像，我们就能看见“物体”，所以在眼睛中所成像的“物体”，既可能是实像，也可能是虚像.
下面我们通过一些光学器件所成的像来具体分析说明有关实像和虚像的区别.
1.在小孔成像中，我们能在小孔后面的光屏（毛玻璃或半透明的塑料薄膜）上看到一个倒立的像，像能在光屏上呈现，说明它是实像，从形成原因上看，它是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播，在光屏上由实际光线会聚而成的.在物体与小孔之间距离不变的情况下，其大小随光屏到小孔之间的距离（即像距）变化而变化.如图1中的(a)、(b)所示.
2.在平面镜成像中，若在平面镜的后面放上光屏，无论怎样移动光屏都不能在光屏上找到像，这就是说平面镜所成的像不能呈现在光屏上，所以是虚像.另外从平面镜成像的作图中也能看出这一点，如图2所示，物点Ｓ所发出(或反射出)的任意两条光线经平面镜反射后，其反射光线不能相交，而其两条反射光线的反向延长线可以交于一点，这一点S′就是物点S所成的虚像.
3.在凸透镜成像的规律中，其成像情况比较复杂，它实际上是光线经透镜两次折射后而形成的.从实验可知，凸透镜成像规律如下表所示：
从实验现象可知，当u>f时的前两种情况，我们能从光屏找到清晰的像，说明该像是实像.而当u＜f时，无论怎样在光屏上都不能找到像，而透过凸透镜观察物体确能够看到一个正立的放大的像，而此时在你所看到的像的位置放上光屏却在光屏上怎么也找不到所成的像，所以它是虚像.其成像原因可以通过凸透镜对光线作用中的三条特殊光线的作图来说明，如图3中的(a)、(b)、(c)所示.
从图(a)、(b)中可以发现，它们的像都是由物体发光的光线经凸透镜折射后实际光线会聚而成的，所以是实像；而(c)图中的像是物体发出的光线经凸透镜折射后，其折射光线的反向延长线相交而形成的，所以是虚像.
4．在其他情况的成像中，我们也可以用类似的两种方法中的一种来判断有关光学器件所成像的虚实.如在水上面的人看到水中的物体时，其成像光路图如图4所示，相信你已经根据成像光路图判断出人们看到是什么性质的像了吧，它就是虚像，而且实际物体的位置在像的下方，这就是渔民叉鱼时为什么要将鱼叉向看到的鱼的下方瞄准的原因.若向看到的鱼叉去，那只能叉到实际鱼的虚像了!
除了以上介绍的光学器件所成的像以外，我们学习中还遇到其他的光学器件，如：凸面镜、凹透镜成的是正立的、缩小的虚像；凹面镜成像情况与凸透镜相似；望远镜、显微镜的成像情况比较复杂，这里不再介绍.
现在我们就根据前面介绍的方法，通过几道例题来进一步加深我们对实像和虚像的理解和辨别.
例 1 小明在课外按如图5所示装置做小孔成像实验．如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（ ）.
A．三角形光斑 B．圆形光斑
C．蜡烛的正立像D．蜡烛的倒立像
解析 由题意可知“他在半透明纸上看到的像”则说明是实像，而小孔成像原理是光的直线传播，并没有对小孔的形状进行约束，只是对小孔的大小有所要求.从实验也可以发现像的形状与小孔的形状无关，只与物体的形状相同，且是倒立的，所以该题的正确选项是D.
例2 如图6是张敏同学拍摄的西湖大酒店风景相片，下面说法正确的是（ ）.
A．要想使大楼的像更大些，张敏应向大楼靠近些再拍摄
B．大楼在湖中的倒影是由于光的直线传播形成的
C．大楼在湖中的倒影是由于光的折射形成的
D．拍摄时底片上的像是倒立放大的虚像
解析 “西湖大酒店“的像能成在底片这一光屏上，所以是实像，因而D是错误的；大楼在湖中的倒影是由于光的反射而形成的，所以B、C是错误的；在凸透镜成像的实验中，若要在光屏上得到较大的像，应减小物体到凸透镜的距离，当然同时应当增加光屏(底片)到凸透镜的距离，所以该题的正确选项是A.
例3 下列关于光现象的说法中，正确的是（ ）.
A．在河边看到水中的白云、小鱼都是虚像
B．光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30°
C．“海市蜃楼”是由于光的反射而形成的
D．太阳光不能被分解为其他色光
解析 此题是关于光学规律的基本练习，水中的云是倒影，是由于光的反射.水中的鱼是由于光的折射而形成的，通过前面的分析可知，它们所成的像都是虚像；而B选项中的入射角是60°不是30°，所以其反射角是60°，不是30°；“海市蜃楼”主要是由于光的折射而形成的；太阳光是复色光，因而可以分解为单色光.综上分析，此题正确答案是A.
在解这类题目时，往往还要根据其他的相关规律来进行判断，如在凸透镜成像性质中，还可以根据物体到凸透镜距离与凸透镜焦距之间的关系来判断；在平面镜成像中，还可以根据其成像规律直接判断.这就是说我们在知识学习的过程中要注意相关信息的联系，这样才能更全面地掌握知识.
下面是几道基础题，请你用上面的方法试一试吧.
1.我们观察到水中的鱼和水中的云，它们形成的原因，前者是由于光的_______而形成的_______像(填“虚”或“实”)；后者是由于光的_______而形成的_______像．(填“虚”或“实”)
2.我们平时教室中的投影机成的像是虚像还是实像？为什么？
3.如图7所示是小芳同学制作的模型照相机.通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像.使用此模型照相机，下列说法正确的是（ ）.
A．看到远处景物的像是虚像
B．如果看远处是很清晰，那么看近景时，应把内纸筒向外拉一些
C．应把内纸筒朝明亮的室外，凸透镜朝较暗的室内
D． 凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距
参考答案：1．折射 虚 反射 虚2．教室中的投影机成的像能在光屏上呈现，所以是实像3．B
另外要补充说明的是，我们有时会认为：实像总是倒立的、虚像总是正立的，这句话有局限性.在上述所列举的四种情况中是这样，但对于望远镜、显微镜等多个光学器件组成的组合器件，就不一定是这样了，如显微镜最终成的是倒立的、放大的虚像，像就不是正立的.这进一步告诉我们，在物理的学习中，有关物理规律一定注意其适用的条件!
同时，在实际问题中还有关于影是不是像的争论，影是指在不透明物体的背面光照不到的阴影区域，显然它不是实际光线会聚而形成的，它不是实像；它也不是由实际光线的反射延长线相交而形成的，也不是虚像，所以影不是像.