Warum bildet ein Hohlspiegel gleichzeitig zwei Bilder?

In einem Experiment zur Ermittlung der Brennweite eines Hohlspiegels mussten wir zunächst seine grobe Brennweite abschätzen. Ich hielt ein Objekt an einem Punkt, der außerhalb des Fokus lag, vor dem Spiegel und bekam sein reales Bild auf den Bildschirm. Aber sobald ich den Bildschirm entfernte, konnte ich sogar ein umgekehrtes Bild der Nadel hinter dem Spiegel sehen (dh ein virtuelles Bild). Wie ist das möglich, da der Hohlspiegel immer ein reales Bild für ein Objekt darstellt, das in einem Abstand größer als die Brennweite davor gehalten wird?

Antworten (2)

Das echte umgekehrte Bild "hinter" dem Spiegel zu sehen, ist eine Art optische Täuschung. Das Bild befindet sich immer noch vor dem Spiegel, aber Ihr Auge kann keinen Bezugsrahmen finden, es "sieht" das Bild also an der gewohnten Stelle, an der Sie es im Planspiegel sehen, ein virtuelles Bild wäre nicht invertiert. damit dein auge das bild sehen kann, platziere an der stelle wo es wirklich ist eine art malvenfarbenen rahmen anstelle des bildschirms, manchmal hilft es sogar wenn du nur deinen finger neben die stelle legst wo vorher der bildschirm war und du siehst das reale Bild in der Luft neben Ihrem Finger.

Als ich das Experiment durchführte, sah ich ein umgekehrtes Bild, das virtuell (dh nicht möglich) erschien.

Quelle: Kommentar des OP unter dieser Antwort . (Nur sichtbar für Benutzer mit einer Reputation von mehr als 10.000. Wahrscheinlich wurde die Antwort gelöscht.)

Zunächst einmal muss verstanden werden, dass unsere Augen reale Bilder nicht direkt von virtuellen Bildern unterscheiden können. Normalerweise definieren wir reale Bilder als solche, die auf einem Bildschirm erzeugt werden könnten, während virtuelle Bilder nicht auf einem Bildschirm erzeugt werden können. Wenn Sie sich in einen ebenen Spiegel schauen, entsteht hinter diesem Spiegel ein virtuelles Bild. Aber Sie können das virtuelle Bild sehen, weil Ihre Augenlinse ein reales Bild des virtuellen Bildes bildet, das der Planspiegel auf der Netzhaut erzeugt ( klingt kompliziert, ist aber wirklich einfach zu verstehen ).

Angenommen, Sie stehen vor einem Hohlspiegel. Unabhängig von Ihrer Entfernung vom Spiegel würden Sie etwas im Spiegel sehen. Wenn Sie sich innerhalb der Brennweite des Spiegels befinden, sehen Sie ein aufrechtes, vergrößertes Bild Ihres Gesichts. Das ist das Prinzip hinter Rasierspiegeln. Ich hoffe, Sie wissen, wie Sie dies anhand von Strahlendiagrammen überprüfen können.

Zu deiner Frage kommend:

Der Hohlspiegel bildet in seiner Brennebene ein echtes umgekehrtes Bild, wenn sich das Objekt im Unendlichen befindet (praktisch große endliche Entfernungen im Vergleich zur Brennweite reichen aus). Wenn sich Ihre Augen innerhalb der Brennweite befinden, sehen Sie möglicherweise ein verschwommenes umgekehrtes Bild. Selbst wenn sich Ihre Augen genau auf der Brennweite befinden, sehen Sie immer noch ein verschwommenes Bild. Wenn Sie sich allmählich entfernen, sehen Sie ein klares umgekehrtes Bild des entfernten Objekts.

Dem Leser stellt sich eine offensichtliche Frage: Warum sehen wir bei kürzeren Entfernungen ein verschwommenes Bild, bei vergleichsweise größeren Entfernungen jedoch ein klares/scharfes Bild? Dies hat etwas mit der geringsten deutlichen Sichtweite (LDDV) des Experimentators zu tun. Sie können das reale Bild, das der Spiegel bildet, als Objekt für Ihre Augen betrachten. Wenn der Abstand von der Brennebene und Ihren Augen geringer ist als Ihr LDDV, kann Ihre Augenlinse ihn nicht richtig auf die Netzhaut fokussieren. Wenn es größer als das LDDV ist, sehen Sie ein klares Bild des Objekts (das tatsächlich das echte umgekehrte Bild des entfernten Objekts ist, das vom konkaven Spiegel gebildet wird).

Sie sehen tatsächlich ein imaginäres Objekt, das in der Luft schwebt und so aussieht, als ob es sich hinter dem Spiegel befindet, eine optische Täuschung, wie in dieser Antwort beschrieben , da keine Referenz vorhanden ist. Angenommen, Ihr LDDV ist sehr (sehr) groß, dann könnten Sie bei vergleichsweise kürzeren Entfernungen kein klares Bild über die Brennweite hinaus sehen.

Wir benötigen einen Bildschirm, um ein echtes Bild zu sehen. Wenn an der Stelle, an der sich ein schwebendes Bild in der Luft bildet, kein Bildschirm vorhanden ist, wie können wir es dann noch sehen?
@Physicsfreak: Sie können das echte Bild sehen, weil es für Ihre Augen wie ein echtes Objekt wirkt. Reflektierte Strahlen konvergieren zu einem Punkt und divergieren von der anderen Seite. Wenn Sie das System von der anderen Seite betrachten, erkennen Sie vielleicht das reale Bild als ein reales Objekt (ein gewöhnliches Objekt). Danach ist die Situation ähnlich wie bei einem Objekt, das in der Brennebene angemessener Größe platziert wird und alles vergisst, was davor passiert ist.