不用光屏能看到實像嗎

人教版八年級《物理》第三章第三節（探究透鏡成像的規律）的“動手動腦學物理”中有如下問題：

“找一個圓柱形的玻璃瓶，里面裝滿水。把一支鉛筆水平地放在水瓶的一側，透過水瓶，可以看到那支筆。把筆由靠近水瓶的位置向遠處慢慢地移動，透過水瓶你可以看到一個有趣的現象。描述這個現象。”

在《教師教學用書》上的“參考答案與提示”中對本題是這樣解釋的：“玻璃瓶相當于一個柱面透鏡。當鉛筆由靠近水瓶的位置向遠處慢慢移動時，透過水瓶會看到鉛筆尖逐漸變長，到一定位置時，鉛筆尖突然改變方向。用凸透鏡做實驗，當鉛筆由靠近凸透鏡的位置向遠處慢慢移動時，透過凸透鏡會看到鉛筆逐漸變大，而形狀保持不變，到某一位置時，也突然改變方向。（所用的凸透鏡焦距要比較短）”

從上面解釋可知開始看到的是虛像，而“改變方向”后的像是“虛像”還是“實像”沒有給出明確的解釋。我們認為此像應為實像，在好多刊物上介紹說實像不用光屏承接看不到。我們對此做了一系列實驗證實：“實像不用光屏也能看到”。

上面問題“方向改變”后的成像的光路圖我們認為應如圖1所示：

物體上的光線透過透鏡會聚成像后不是停下不傳了（沒有光屏的情況下），而是繼續向前傳，射入眼中，我們就覺得光是從（實）像的位置發出的，這樣就和看實際物體一樣了（有光從物體射入眼睛就能看到物體）。因此說“方向改變”后的像是實像。

在實驗時觀察到的像好象是和物體在透鏡的同側（那樣就可能是虛像了），對此我們又進行了以下實驗進一步探究：

如圖2，拿一塊毛玻璃做光屏，讓像的一部分成在光屏上，另一部分不在光屏上，用眼睛觀察，結果發現兩部分像吻合的天衣無縫，證實像和物分居透鏡兩側，看到的確實是實像。

為證實結論的正確性我們又進一步做了以下實驗：

⑴觀察顯微鏡成像，大家都知道顯微鏡是經過兩次放大（都是凸透鏡）：物鏡成放大的實像、目鏡成放大的虛像。我們取下目鏡去觀察，在鏡筒中能看到一個倒立、放大的像。如果實像不用光屏承接就看不到的話，這時就看不到通過物鏡所成的倒立放大的像了。

⑵觀察凹面鏡成像，當物體在凹面鏡的焦點以外時，成倒立的實像。拿一塊毛玻璃做光屏，在凹面鏡前移動，直到得到清晰的像。然后再向上（或下）移動光屏，讓像的一部分成在光屏上另一部分不在光屏上用眼睛觀察，結果發現兩部分像也是吻合的很好。說明此時實像在凹面鏡的前面，不用光屏同樣能看到。

以上實驗足以說明“實像不用光屏也能看到”。

再舉一例：“小明拿著一個直徑比較大的放大鏡，伸直胳膊觀看遠處的景物，可以看到物體的像，下列說法正確的是：

A.觀察到的像一定是正立的像

Ｂ.觀察到的像一定是虛像

Ｃ.觀察到的像一定是倒立的像

D.觀察到的像一定是放大的像”

由前面分析可知光路如圖3，此像是一個倒立縮小的實像，和物體分居透鏡的兩側。（答案為：C）

小結：

⑴做凸透鏡成像實驗時，從物體的異側面向透鏡去看，不管物體在一倍焦距以內還是在一倍焦距以外都能看到像，其不同之處是當物體從靠近透鏡向遠處移動時先看到的是正立、放大的虛像（和物體在透鏡同側），再看到的是倒立、放大的實像，最后看到的是倒立、縮小的實像（和物體在透鏡異側）。

⑵實像是實際光線會聚而成的，能用光屏承接。虛像是實際光線的反向延長線的交點。（包括：平面鏡成像、凸面鏡成像、凹面鏡成的虛像、凸透鏡成虛像），不能用光屏承接。但都能用眼睛看到。

練習：

如圖4，小華參加展覽會，在一個小展室里看見一個女導游在介紹商品，試著與她握手，卻發現是一虛擬導游，后來他發現這個女導游只是在玻璃屏風后倒立的電視屏幕上經過處理的一個形象而已。則這個玻璃屏風是_____鏡，這個虛擬導游是_______（填“虛”或“實”）像，電視屏幕與玻璃屏風的距離應滿足的條件是_____。

（答案：凸透鏡、實、大于1倍焦距小于2倍焦距）