人眼对物、像的光学感觉

眼睛是心灵的窗户，能拥有一双明眸善睐的慧眼是很多人值得骄傲的事情。然而眼睛更重要的作用是帮助人们获得外界的信息，这就需要眼睛对外界物体获得感知。那么从物理学的角度人眼如何对外界物体进行感知呢？

原来，人眼是一个复杂的光学系统，相当于一个凸透镜，如果外界“物体”的光线进入人眼时就会在视膜上（相当于“屏）形成一个倒立的像，人们就会感觉到外界“物体”的存在。

外界“物体”可以分为实物及它们的像。

实物又可分为发光体和不发光体。发光体发出的光线有一部分进入人眼时，人便会感到发光体的存在。不发光体虽然不能自行发光，但却可以反射周围的光线。人能从各个方向看到不发光的物体，正是因为它向各个方向都反射了光线并有一部分进入人的眼中。

像分实像和虚像。

下面我们从大家比较熟悉的平面镜成像入手来分析一下人眼对虚像的感觉：

如图1所示，从物射出的光线到达平面镜后发生反射，反射光的反向延长线相交成像，因不是光线实际汇聚而成，我们称之为虚像。若人眼在A处：因为有由像“发出”之实际光线到达，故可看到像。若人眼在B、C处：因为没有由像“发出”之光线到达，故看不见像。

如图2所示，从物发出的光线经凸透镜折射后反向延长线也相交成虚像。人眼在A处：虽成像位置上并无实际光线发出，但到达A处的光线与由虚像位置发出实际光线到达A的情形完全一样，故看到了像。人眼在B、C、D处：不见像（C处到达的实际光线乃由物发出，故可见物）

同样的例子还有人眼看水中物体成的虚像，人眼看凸面镜、凹面镜、凹透镜成的虚像。

同学们可自行画图研究。

人眼看实像的情况如何呢？

如图3所示，由物发出的光经凸透镜折射后成一倒立的像，因是光线实际汇聚，我们称为实像。人眼在A处：因有由像发出之实际光线到达，故可看到像。人眼在B、C处：无由像发出之光线到达，故不见像。人眼在D处：到达的光线并非由像发出，故看不见像。

如果这时在像的位置放一光屏，则面对光屏时我们便能看到清晰的像。但光屏不在像的位置上则不能。

如果这时在像的后面放一平面镜，如图4所示，则面向平面镜在∠AOB的范围内，可通过平面镜看到前面的实像所成的虚像。

从上面分析我们可以知道：

（1）要想在眼中有“物”，必须要有光线进入人眼。

（2）如果位置合适，人眼可以直接看到物、实像、虚像，也能从光屏上看到实像，但不能用光屏看到虚像。

（3）物、实像、虚像，只要其实际光线能到达眼睛就可以被看见，其知觉都是相同的。

（4）人眼看物时能确定物的位置，但人眼看像时却不一定能判断出与像对应的物的位置。

（5）“像”并不是如“成像示意图”一样在没被视觉 (或光学仪器) 观察时仍“存在”于空间中，而是只有观察者去观察或者用光学仪器去接收时才能产生如同“实物存在”的“感觉”，因此我们可以说“像就是类似实物存在的光学感觉”。