Imagen virtual vs real

Question

Actualmente estoy haciendo ampliación y lentes en clase, y realmente no entiendo por qué se llaman imágenes virtuales y reales.

Una imagen virtual ocurre cuando el objeto está a una distancia menor que la longitud focal de la lente, y una imagen real ocurre cuando el objeto está más lejos que la longitud focal.

Pero ¿por qué virtual y real? ¿Cuál es la diferencia? No se puede tocar una imagen, sin importar cómo se llame, porque solo es luz.

Answer 1

Puedes proyectar una imagen real en una pantalla o pared, y todos en la habitación pueden verla. Una imagen virtual solo se puede ver mirando a través de la óptica y no se puede proyectar.

Como ejemplo concreto, puedes proyectar una vista del otro lado de la habitación usando una lente convexa, y no puedes hacerlo con una lente cóncava.

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Voy a tomar algunas imágenes de Wikipedia para ayudar aquí:

Primero considera la óptica de las imágenes reales (de http://en.wikipedia.org/wiki/Real_image):

Observa que las líneas que convergen para formar el punto de la imagen están todas dibujadas de forma sólida. Esto significa que hay rayos reales, compuestos de fotones originados en los objetos fuente. Si colocas una pantalla en el plano focal, la luz reflejada desde el objeto convergerá en la pantalla y obtendrás una imagen luminosa (como en un cine o un proyector de transparencias).

A continuación, examina la situación para las imágenes virtuales (de http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_image):

Observa aquí que la imagen se forma con una o más líneas punteadas (posiblemente con algunas líneas sólidas). Las líneas punteadas están dibujadas detrás de las líneas sólidas y representan la ruta aparente de los rayos de luz desde la imagen hasta la superficie óptica, pero ninguna luz del objeto se mueve a lo largo de esas rutas. Esta energía lumínica del objeto se dispersa, no se recoge y no se puede proyectar en una pantalla. Aún hay una "imagen" ahí, porque esos rayos dispersos todos parecen provenir de la imagen. Por lo tanto, un detector adecuado (como tu ojo) puede "ver" la imagen, pero no se puede proyectar en una pantalla.

Answer 2

Operacionalmente, se pueden distinguir las imágenes reales y virtuales al adjuntar una bombilla pequeña pero muy potente a la fuente de luz.

Si acercas tu mano a la imagen real, la mano se quemará porque los rayos de luz de la fuente realmente convergen en el punto de la imagen real. Si logras acercar tu mano al punto de la imagen virtual, tu mano no se quemará porque no hay rayos de luz allí (y a veces, hay una pared).

Un espejo plano común crea una imagen virtual porque no hay rayos de luz en el lado interno del espejo.

La óptica en el ojo humano crea una imagen real donde se encuentra la retina y las células sensibles realmente leen la información sobre la fuente original. El mismo mecanismo funciona en las cámaras digitales.

Las imágenes reales pueden ser producidas por lentes convergentes (ojo, cámara digital) y espejos cóncavos.

Las imágenes virtuales pueden ser producidas por lentes divergentes y espejos convexos, pero también por espejos cóncavos y lentes convergentes si colocas la fuente dentro de la distancia focal.

Answer 3

Para una imagen real, los rayos de un punto fuente convergen a un solo punto al otro lado de la lente. Esto significa que un punto en la imagen permanece bien definido después de la transformación óptica (refracción por la lente).

Para una imagen virtual, los rayos de un punto fuente se dividen después de pasar por la lente. Esto significa que un punto en la imagen ya no está bien definido después de la transformación óptica. Realísticamente, lo que verás en una pantalla colocada en el otro extremo de una lente divergente (cóncava) es una gran neblina de luz débil (ya que los rayos se han dividido mucho).

Nota que las lentes simples convexas (convergentes) siempre producen imágenes reales, mientras que las lentes simples cóncavas (divergentes) siempre producen imágenes virtuales. Para los espejos, generalmente es al revés (aunque hay excepciones). De manera similar, para las lentes dobles, las cosas se invierten (en comparación con las lentes simples).

Answer 4

Lo que queremos decir con una imagen real es que los rayos de luz que emanan de un punto dado en un objeto se reflejan o se refractan de manera que convergen en un segundo punto para formar una imagen. La palabra 'real' significa que los rayos de luz realmente convergen para formar la imagen. Puedes colocar una pantalla donde convergen y la imagen aparecerá en la pantalla.

Una imagen virtual se produce donde la luz se refleja o refracta de tal manera que solo parece haber convergido para formar una imagen, en realidad no ha tenido lugar ninguna convergencia.