какое изображение называется мнимым
Мнимое изображение
Опти́ческое изображе́ние — картина, получаемая в результате прохождения через оптическую систему световых лучей, распространяющихся от объекта, и воспроизводящая его контуры и детали. [1]
На практике часто меняют масштаб изображения предметов и проецируют его на какую-либо поверхность.
Соответствие объекту достигается, когда каждая его точка изображается точкой, хотя бы приблизительно. При этом различают два случая: действительное изображение и мнимое изображение.
Действительное изображение нельзя видеть непосредственно, но можно увидеть его проекцию, просто поставив рассеивающий экран. Действительное создаётся такими оптическими системами, как объектив (например, кинопроектора или фотоаппарата) или одна положительная линза.
Во всякой реальной оптической системе неизбежно присутствуют аберрации, в результате чего лучи (или их продолжения) не сходятся идеально в одной точке, и кроме того, максимально близко сходятся не совсем там, где нужно. Изображение получается несколько размытым и геометрически не полностью подобным предмету; возможны и другие дефекты.
Пучок лучей, который расходится из одной точки или сходится в ней, называется гомоцентрическим. Ему соответствует сферическая световая волна. Задача большинства оптических систем —- преобразовывать расходящиеся гомоцентрические пучки в гомоцентрические же, тем самым создавая мнимое или действительное изображение, чаще всего, в другом масштабе по отношению к предмету.
Стигматическое изображение (от др.-греч. στίγμα — укол, рубец) — оптическое изображение, каждая точка которого соответствует одной точке изображаемого оптической системой объекта.
Стигматическое изображение не обязательно геометрически подобно изображаемому объекту, но если оно подобно, такое изображение называется идеальным. Это возможно лишь при условии, что в оптической системе отсутствуют или устранены все аберрации, и что возможно пренебречь волновыми свойствами света. Оптическую систему, которая создаёт идеальное изображение, называют идеальной оптической системой. Идеальными можно приближённо считать центрированные системы, в которых изображение получается с помощью монохроматических и параксиальных пучков света.
Разница между действительным и мнимым изображением
Наше зрение распознает предметы благодаря тому, что они испускают свет (часто он является отраженным). Но лучи от объекта могут встретить на своем пути препятствие в виде какой-либо оптической системы. В результате изображение получается действительным или мнимым. Что подразумевается под этими названиями, как в каждом случае происходит перемещение лучей, и чем отличается действительное изображение от мнимого? Об этом рассказывается ниже.
Общие сведения
Лучи от обычного предмета поступают в окружающее пространство в виде расходящегося пучка. Если взять некоторый точечный источник и пропустить свет от него через преломляющую или отражающую систему, то сформируется изображение, называемое оптическим. Оно будет представлять собой точку, в которой сойдутся лучи или их продолжения (воображаемые линии с обратным направлением) после прохождения через такую систему.
Сравнение
Чтобы разобраться, в чем состоит отличие действительного изображения от мнимого, рассмотрим два рисунка. Вот первый из них:
Здесь точечный источник обозначен буквой A. Он распространяет расходящиеся лучи. На определенном расстоянии расположена некоторая оптическая система (L). Лучи проходят через эту преломляющую среду, меняют свое направление и устремляются к точке A1. Именно она и является действительным, то есть образованным самими лучами, изображением источника A.
Теперь второй случай:
Снова имеем источник света A. Лучи от него движутся к системе L и тоже меняют направление. Только теперь они расходятся. А изображение при этом формируется в месте, где могли бы пересекаться лучи, перемещаясь в обратную сторону (их так называемое продолжение отмечено пунктиром). Точка A1 – мнимое, не созданное непосредственно лучами, изображение.
Какие оптические приборы или предметы позволяют наблюдать каждый из вариантов? В случае с действительным изображением это, скажем, собирающая линза. А с мнимым – лупа, обычное ровное зеркало.
В чем разница между действительным и мнимым изображением еще? В том, что первое из них нельзя увидеть просто «в воздухе». Здесь требуется проекция на поверхность, размещенную в плоскости пересечения прошедших через оптическую среду лучей, например на экран или фотоматрицу. Мнимое изображение зарегистрировать таким образом нельзя. Но его можно просто увидеть или сфотографировать.
Вопросы § 66
Физика А.В. Перышкин
1. Пользуясь рисунком 139, объясните, как строится изображение точки в зеркале.
Пусть из точечного источника света S падают на зеркало MN расходящиеся лучи SO, SO1, SO2. По закону отражения луч SO отражается от зеркала под углом 0′; луч SO1 — под углом B1 = L1; луч SO2 отражается под углом B2 = L2. В глаз попадает расходящийся пучок света.
2. Почему изображение точки в плоском зеркале называется мнимым?
Если продолжить отраженные лучи за зеркало, то они сойдутся в точке S1. В глаз попадает расходящийся пучок света, исходящий как будто бы из точки S1. Эта точка называется мнимым изображением точки S.
3. Пользуясь рисунком 140, расскажите содержание опыта, поясняющего особенности изображения предмета в плоском зеркале.
Укрепим на подставке кусок плоского стекла в вертикальном положении. Поставив перед зеркалом зажженную свечу, мы увидим в стекле, как в зеркале, изображение свечи. Возьмем теперь вторую такую же, но незажженную свечу и расположим ее по другую сторону стекла. Передвигая вторую свечу, найдем такое положение, при котором вторая свеча будет казаться тоже зажженой. Это значит, что незажженая свеча находится на том же месте, где наблюдается изображение зажженной свечи. Измерив расстояние от свечи до стекла и от ее изображения до стекла, убедимся, что эти расстояния одинаковы.
4. Какие особенности имеет изображение предмета в плоском зеркале?
1) Мнимое изображение предмета в плоском зеркале находится на таком же расстоянии от зеркала, на каком находится сам предмет;
2) Размеры изображения предмета в плоском зеркале равны размерам предмета.