春暖花開的季節,迎著明媚的陽光在池塘邊散步時,你注意過你的“影子”和在水中的“倒影”始終在陪伴著你嗎?這兩個“影”一樣嗎?是“影”還是“像”?
通過形成原因來判斷
“影子”是光在直線傳播過程中,遇到不透明物體(如人體、建筑物等)時有一部分光線被物體擋住。其余的光線繼續按原來的方向沿直線傳播,在不透明物體背光一側出現的黑色區域,影子一般包括本影和半影兩部分,影子中部特別黑暗的部分叫本影,四周灰暗的部分叫半影,日食、月食以及陽光下建筑物的陰影都是“影”。
“像”是指光線或光線的反向延長線會聚所形成的圖形,有實像和虛像之分,像的成因有三種:光的直線傳播、光的反射和光的折射,物體上每一點發出(或反射出)的光線經直線傳播,或經兩種介質的界面反射、折射后,使實際光線會聚所形成的圖形稱為實像:光線經兩種介質界面反射、折射后,光線發散,光線的反向延長線相交形成的圖形稱為虛像,例如小孔成像是光的直線傳播形成的實像:平面鏡成像是光的反射所成的虛像:透鏡成像屬于光的折射成像,有虛像也有實像

例1 (2010年福州)2010年1月15日傍晚,福州市上空出現“帶食日落”的日偏食奇觀,如圖1所示,一輪“金鉤”狀的太陽十分壯麗,這個現象的形成是由于( )。
A 光的直線傳播
B 光的反射
C 光的折射
D 光的色散
錯解:B或C
錯解分析:有些同學不明確“影”和“像”的形成原因,錯誤地將日食的形成認為是光的反射或光的折射現象。
解析:日食是月球繞地球轉到太陽和地球中間時,如果太陽、月球、地球三者正好排成或接近一條直線,太陽光沿直線傳播過程中,被不透明的月球擋住,月球身后的黑影正好落到地球上,就形成了日食,日食是典型的光沿直線傳播形成“影子”的現象,而光的反射和光的折射形成的一般都是“像”。
答案:A
利用特征來判斷
“影子”是一黑暗的區域,只能顯示與物體外形相似的陰暗輪廓,呈現出“全黑”的特征,不能反映物體表面的明亮程度和色彩細節,影子雖然可以用光屏承接,但不是像。
“像”不僅可以顯示物體的外形,還可以清晰地顯現物體表面的亮暗程度、色彩等細節,虛像只能用人眼觀察,不能用光屏承接;實像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接觀察。
鉚7(2010年宿遷)如圖2所示情況,成實像的是( )。
A 樹蔭下的光斑
B 斑馬倒影
C 豎直桿的影子
D 放大的郵票
錯解:C
錯解分析:錯選原因主要是由于沒有明確“影子”和“像”的各自特征,有同學認為能夠用光屏承接到的就為實像,豎直桿背光一側的地面上有影子,影子能夠用光屏承接,錯認為豎直桿的影子是實像。
解析:樹蔭下的光斑、斑馬倒影、豎直桿的影子、放大的郵票所形成的圖形雖都能顯示與物體外形相似的輪廓,但是豎直桿的影子不能反應桿的色彩細節,說明豎直桿的影子不是像,雖能夠用光屏承接,也不可能是實像,樹蔭下的光斑能夠顯示太陽的形狀和明亮程度,并且能夠用紙(光屏)承接,為實像,斑馬倒影屬于平面鏡成像,放大的郵票是放大鏡(凸透鏡)成像,這兩種圖案都不能用光屏承接,所以是虛像。
答案:A
利用大小與位置來判斷
“影子”總是位于不透明物體的背光一側,影子的大小與不透明物體到光源的距離有關,太陽光下物體的影子一般在上午和下午較長,在中午時較短,
“像”的形成位置較復雜,可以形成于物體的前面、后面或其他方位,小孔成像,像總是倒立的,像與物體在小孔異側,像的大小與物體和光屏到小孔的距離有關,平面鏡成像,像與物體關于鏡面對稱,凸透鏡成像分為兩種,可成實像和虛像,實像總是倒立的,像與物體分居在凸透鏡的兩側,像的大小及位置由物體到凸透鏡的距離決定:虛像與物體在凸透鏡的同側,
鉚,圖3甲所示的一支點燃的蠟燭放在距離凸透鏡二倍焦距以外的地方,在透鏡的另一側調節光屏位置可找到一個清晰的像,這個像是圖3乙中的( )。
錯解:A
錯解分析:有些同學對凸透鏡成像規律理解不夠深入,對各種成像特點掌握不全面,因而造成錯選,只考慮到物距大于二倍焦距,像是縮小的,忽略了像的正倒的變化。
解析:凸透鏡成像特點比較復雜,要想準確掌握其成像規律,除了親自動手實驗總結外,還需要借助
以下順口溜來幫助理解。
凸透鏡成像規律多,一倍二倍來定奪;
一倍焦距分虛實,二倍焦距見大小;
一倍焦距不成像,二倍焦距倒相等:
一倍之內正放大,二倍以外小倒立;
一二之間倒放大,正為虛、倒為實;
一倍焦距為基準,物近像遠像變大(成虛像時則相反)。
答案:B
了解了“影”和“像”的判斷方法后,不難看出“影”和“像”是不同的光學現象,它們有相似的特點,同學們只有全面地掌握“影”和“像”的各自形成過程以及特征,弄清它們之間的聯系與區別,才能正確地去區分,準確解釋生活中各種有關的光現象,
練習
1 在風平浪靜、清澈見底的水里,很容易觀察到“水底的魚兒在白云中穿梭”的景象,對觀察到的“魚”和“白云”這兩種現象,下面幾種解釋中正確的是( )。
A 魚和白云都是鏡面反射形成的
B 魚是鏡面反射形成的,白云是折射形成的
C 魚是折射形成的,白云是鏡面反射形成的
D 魚和白云都是折射形成的
2 某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個小圓孔,將頂部剪去后,蒙上一層塑料薄膜,制作成一個簡易針孔照相機,如圖4所示,將其水平放置,在左側固定一只與小孔等高的燈泡,燈泡發光時,可在塑料薄膜上看到燈絲
(填“倒立”或“正立”)的像,若水平向左移動易拉罐,像的大小
(填“變大”、“變小”或“不變”),若將小圓孔改為三角形小孔,則像的形狀 (填“改變”或“不變”)。
參考答案:1 C 2 倒立 變大 不變
責任編輯 蔡華杰