高煜貞
在日常生活中我們經(jīng)常談到“影”和“像”。如人影、樹影、皮影、杯弓蛇影、影像科等?!坝啊焙汀跋瘛甭犎粝嗨疲鋵?shí)質(zhì)卻大有不同,下面就讓我們從物理的角度。一起了解“影”和“像”吧。
什么是影
物理學(xué)中的影是指一束光在傳播過程中遇到不透光的物體(如人體、樹葉等)時,在物體后光不能直接照射到的區(qū)域所形成的黑暗部分,其原理就是光的直線傳播,總結(jié)起來影的形成有兩點(diǎn):一是有光,二是光要經(jīng)過不透光的物體。
如圖1所示,是我們從小就玩的手影游戲,人的手就是不透光的物體,把手放在光的前面,使光能夠照射到手,在手的后方就可以看到影。
在日常生活中有很多“影”。其原理都是光的直線傳播,如皮影戲中的皮影,手影表演的手影,人、樹木和建筑物在月光、日光、燈光下留下的影子等。
什么是像
說到“像”,就不得不說小孔成像了,最早驗證光沿直線傳播的是我國墨家學(xué)派的代表人物墨翟,他和學(xué)生做的實(shí)驗就是小孔成像,小孔成像成的到底是影還是像呢?要解決這個問題,我們就要知道物理學(xué)中的像是什么?是如何形成的?
在物理學(xué)中,物體發(fā)出的光線沿直線傳播或經(jīng)過反射、折射后會聚(或在其反向延長線方向會聚)而形成的與原物相似的圖景。就叫作像,像有實(shí)像和虛像之分,實(shí)像是實(shí)際光線會聚而成的像,虛像是實(shí)際光線的反向延長線相交而成的像,人眼根據(jù)經(jīng)驗感覺在虛像處有個像,是人眼的一種錯覺。
實(shí)像和虛像最關(guān)鍵的三點(diǎn)區(qū)別是:(1)形成的原理不同,(2)承接的方式不同,(3)成像的特點(diǎn)不同,實(shí)像可以用眼睛直接觀看,也可以用光屏承接,相對于物體都是倒立的;虛像只能用眼睛直接觀看,不能用光屏承接。相對于物體都是正立的。
“像”和“影”有什么不同
從成因上來說。影是由于光無法透過物體,也就是無光所造成的:而像是有光而形成的,從表現(xiàn)特征上來說,影只能顯現(xiàn)出與物體外形相似的陰暗輪廓,它沒有色彩,也無法用于準(zhǔn)確判別物體的相關(guān)性質(zhì)、變化、特征等;像則可以清晰地顯現(xiàn)出物體的外形、顏色及部分質(zhì)感。
物理學(xué)中的“小孔成像”“平面鏡成像”“凸透鏡成像”三種現(xiàn)象所成的都是“像”。