まとめ
- 物体から出た光が反射や屈折をした後、実際には一点に集まらず、それらの光を逆方向に延長したときに交わって見える像のこと。
- スクリーンを置いても像を映し出すことができず、レンズや鏡をのぞきこんだときだけ確認できる。
- 実像とは対照的に、常に物体と同じ向き(正立)に見えるという性質を持つ。
解説
虚像は、物体から発せられた光が鏡で反射したり、レンズで屈折したりした後に、光が一点に収束せず広がる(発散する)場合に生じます。人間の目は、その広がってきた光の筋を直線的に後ろへたどった交点から光が来ていると錯覚するため、あたかもそこに物体が存在するかのように認識します。しかし、実際にはその場所に光が集まっているわけではないため、壁やスクリーンを置いても像を映し出すことはできません。
代表的な例として、凸レンズの焦点よりも内側に物体を置いたときに見える「正立拡大虚像」があります。これはルーペ(虫眼鏡)で物体を拡大して見る際の原理です。また、凹レンズを通して見える「正立縮小虚像」や、日常的に使用する平面鏡に映る自分の姿も虚像の一種です。平面鏡の場合、鏡の奥に自分と同じ大きさの像が見えますが、これも光の反射による虚像です。
鏡をのぞいたとき、鏡の中に自分がいるように見えますね。また、虫めがねで近くのものを見ると、実物よりも大きく見えることがあります。このように、そこには光が集まっていないのに、まるでそこに物があるかのように見える姿のことを「虚像」といいます。
ふつう、映画館のスクリーンのように、光をあてて映し出すことができるものを「実像」と呼びますが、虚像はスクリーンを置いても映すことができません。レンズや鏡を直接のぞきこんだときだけ見える、不思議な像なのです。
虫めがね(凸レンズ)を使うときは、見たいものをレンズに近づけて、焦点という決まった点よりも内側に置くと、この虚像が大きく見えます。このとき、向きが逆さまにならず、そのままの向きで大きく見えるのが特徴です。
鏡に映る自分の姿も虚像の一種です。鏡の前に立つと、鏡の奥に自分と同じ距離だけはなれた場所に自分がいるように見えますよね。これは光が鏡で反射して、私たちの目が「鏡の奥から光が来ている」とかんちがいすることで見える現象なのです。
テストでの問われ方・理解度チェック
記事の内容に誤りがありますか?
⚠️ 修正を提案する