光现象中的“像”和“影”与“虚”和“实”

摘 要：光现象是初中物理中的五大学习内容之一，新课标对其有明确的学习要求。光现象有趣、有用但繁杂纷呈，是初中物理学习中的一个难点。本文从光的直线传播和光的反射、折射入手，对光现象中的“像”和“影”、“虚”和“实”进行了一些研究和探讨，较为全面地阐述了它们的区别与联系。

关键词：光的直线传播 反射 折射 虚像 实像 影子

光的存在使我们的生活变得五彩斑斓、丰富多彩，我们周围有许许多多的现象，都与光的直线传播、反射和折射有关。但在日常生活中，人们对“像”和“影”、“虚”和“实”的认识是片面的，在描述上也有许多不科学和不严谨的地方。这对于刚刚系统的接触物理知识的初中生来说是一种误导。因此，对光现象的中一些相似或容易混淆的现象进行辨析就显得十分重要，它有利于激发学生学习兴趣、活跃发散思维，提高学生分析问题、解决问题的能力。

一、“像”和“影”

1.光沿直线传播时形成的“像”和“影”。

光在沿直线传播的时候，如果通过小的孔洞，就会出现小孔成像的现象。如图所示，烛焰上部发的光沿直线通过小孔，照在光屏的下部;烛焰下部发出的光，通过小孔，照在光屏的上部，所以在光屏上形成一个倒立的像。

若光在直线传播中遇到了不透明的障碍物，在障碍物后面就有光不能到达的黑暗区域，这就是影子。如物体在太阳下的影子、人在路灯下的影子、小孩们喜欢玩的手影、民间艺术中的皮影。

天文现象的日食和月食，实际上也是影子现象。当月球转到地球和太阳之间，这三个天体在一条直线或近于一条直线上时，月球挡住了太阳光，在地球上的某一部分出现月球的影子，在这个影区里的人就看不到太阳，这就是日食现象。当月球转到地球背离太阳的一面时（地球处在太阳与月球之间），在月球上就出现地球的影子，在这个影区里的人看不清月亮，这就是月食现象。

2.光的反射现象中的“像”和“影”。

有一首明朗欢快的少儿歌曲唱到：“海面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙。”水中的“白塔”即我们常说的“倒影”，这种“倒影”究竟是岸上白塔所成的像还是影呢？这就要从平面镜成像说起。

平面镜表面平整光滑，是良好的反射面。光源发出（或物体反射）的光若被它反射，就会形成一个和光源（或物体）等大、正立的虚像，这就是我们常说的平面镜成像。抛光的金属面和平静的水面也能反射光，因此也能像平面镜那样成像。这一特点在遥远的古代已经被我们的祖先所知晓，唐太宗李世民就有句名言：“以铜为镜，可以正衣冠。”而贫苦的农户家无力购买铜镜，只能打一盆清水，对着自己在水中的虚像进行梳妆。平面镜成像的现象在生活中还有很多。在科技日益发达的现代社会，人们对平面镜成像的应用也更为广泛：舞蹈演员利用平面镜来矫正舞姿、牙科医生利用平面镜观察牙齿、眼镜店利用平面镜来拓展空间、反射式望远镜利用平面镜来观测天体……

二、“虚”和“实”

1.虚像。

（1）光被反射形成虚像。①平面镜成虚像：如前面所提到的“镜花水月”。②凹面镜成虚像：物体在凹面镜焦点以内成正立的虚像。③凸面镜成虚像：成正立缩小的虚像

（2）光被折射形成虚像。①光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生改变，这就是折射现象。光在折射时会形成虚像。比较常见的是光在空气、水、玻璃中由于折射形成虚像的现象，如：海市蜃楼、池水变浅、筷子变弯、钢笔错位、星光闪烁、叉鱼时要偏向下方等。②凸透镜成像时，当物于凸透镜的焦点以内（即u<f）时，在光屏找不到物体的像。但在透镜的另一侧观察时，可以看到一个正立、放大的像，这就是物体通过凸透镜成的虚像。

2.实像。

（1）光沿直线传播形成实像：小孔成像。

（2）光被凸透镜折射成实像：①当物距大于2倍焦距（即u>2f）时，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用：照相机、摄像机。②当物距等于2倍焦距（即u=2f）时， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。粗测凸透镜焦距时，可以利用这一性质。③当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距（即2f>u>f）时，成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。

综上所述，尽管生活中由于光的反射、折射和直线传播形成的现象种类繁多，但我们只要从其形成原理入手，剖析其实质，就不难发现“像”和“影”、“虚”和“实”只不过是光在不同条件下所产生的不同现象，从而也就很容易把它们区分开。

参考文献

[1]《义务教育课程标准》（2011年版）.北京师范大学出版集团，2012年1月，第一版。

[2]魏日升 张宪魁《中学物理教材教法与实验》（改写本）.北京师范大学出版社，1994年10月。

[3] 课程教材研究所 人教版《八年级物理 上册》.人民教育出版社，2012年10月，第一版。