淺議光現(xiàn)象中的“影”與“像”

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生活中我們經(jīng)常談到影像,如:影像學(xué)、影像科、影像中國(guó)等,那么,這些影像的具體含義是什么,和光現(xiàn)象中學(xué)的“影”與“像”有什么區(qū)別呢?光現(xiàn)象中所說的“影”與“像”的含義又是什么呢?
    物理學(xué)中的影,是指光在傳播過程中遇到不透光的物體時(shí),在物體后面光不能直接照射到的區(qū)域所形成的跟物體相似的黑暗部分稱為影,其原理是光的直線傳播。日常生活中的日食、月食和小孔成像等都可以用光的直線傳播規(guī)律來解釋。最早驗(yàn)證光沿直線傳播的是我國(guó)墨家學(xué)派的代表人物墨翟和他的學(xué)生做的小孔成像實(shí)驗(yàn)。在日常生活中光的直線傳播或利用光的直線傳播的“影”現(xiàn)象還很多,如:皮影戲中的皮影,手影表演的手影,人、樹木和建筑物在月光、日光、燈光下留下的影子等。
    物理學(xué)中的像,是光線沿直線傳播或經(jīng)過反射、折射后匯聚或在其反向延長(zhǎng)線方向匯聚而形成的和物體大小形狀相像的圖景。像又可以分為實(shí)像和虛像。實(shí)像是光線實(shí)際會(huì)聚而成的像,虛像是光的反向延長(zhǎng)線相交而形成的。實(shí)像和虛像都可以被眼睛觀察到,但實(shí)像可以用光屏承接到,虛像不能被光屏承接到,因?yàn)椋饩€并沒有到達(dá)虛像所在的位置。
    小孔成像成的是實(shí)像。厚平板玻璃成的是虛像。凸面鏡成正立縮小的虛像。物體在凹面鏡焦點(diǎn)以內(nèi)成正立虛像,物體在焦點(diǎn)以外成倒立實(shí)像。平面鏡成等大正立的虛像。凹透鏡成的是正立縮小的虛像。凸透鏡在物距大于焦距時(shí)成的是實(shí)像,物距小于焦距時(shí)成的是虛像。小孔成像的原理是光的直線傳播,平面鏡和球面鏡成像的原理是光的反射,透鏡成像原理是光的折射。
    在醫(yī)學(xué)影像中,X光、CT都是利用X射線照射人體,通過X射線透過人體后的變化顯影,獲得X光片、CT片,作為診斷依據(jù)的。核磁共振是將人體置于特殊的磁場(chǎng)中,用無線電射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核,引起氫原子核共振,并吸收能量。在停止射頻脈沖后,氫原子核按特定頻率發(fā)出射電信號(hào),并將吸收的能量釋放出來,被體外的接受器收錄,經(jīng)電子計(jì)算機(jī)處理獲得圖像,這就叫做核磁共振成像。X光、射頻脈沖信號(hào)都是看不見的電磁波,和可見光相似。而胃鏡、腸鏡及其它內(nèi)窺鏡則是經(jīng)過攝像系統(tǒng)的光學(xué)成像原理成像并顯示在熒屏上的,是實(shí)實(shí)在在的物體所成的實(shí)像。
    綜上所述,X光、CT、核磁共振拍攝的像都應(yīng)該叫做影,它們符合“影”的形成原理。而胃鏡、腸鏡及其它內(nèi)窺鏡所形成的是“像”。這些“影”和“像”反映了身體的某個(gè)器官的某個(gè)部分的形狀或密度的變化,可以作為醫(yī)學(xué)診斷的依據(jù)。
    請(qǐng)同大家分析一下下面的影或像對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)。
    (1)手影──
    (2)立竿見影──
    (3)水中倒影──
    (4)電*放映的電影──
    (5)舉杯邀明月,對(duì)影成三人──
    (6)影影綽綽──
    答案:(1)、(2)、(5)、(6)的原理是“光的直線傳播”;(3)的原理是平面鏡的反射成像;(4)的原理是凸透鏡折射成像。