Вверху: Формирование виртуального изображения с помощью рассеивающей линзы . Внизу: Формирование виртуального изображения с помощью выпуклого зеркала . На обеих диаграммах f — это фокус, O — объект, а I — виртуальное изображение, показанное серым цветом. Сплошные синие линии обозначают (реальные) световые лучи. Справа на верхней диаграмме и слева на нижней диаграмме видно, что лучи света кажутся исходящими из виртуального изображения, но на самом деле не существуют в месте виртуального изображения. Таким образом, изображение нельзя увидеть, поместив экран в положение виртуального изображения.
В оптике изображение объекта определяется как совокупность точек фокусировки световых лучей , исходящих от объекта. Реальное изображение — это совокупность точек фокусировки, образованных сходящимися лучами, а виртуальное изображение — совокупность точек фокусировки, образованных продолжениями расходящихся лучей. Другими словами, виртуальное изображение находится путем отслеживания реальных лучей, выходящих из оптического устройства ( линзы , зеркала или какой-либо их комбинации) назад к воспринимаемым или видимым источникам расхождений лучей. Для (преломляющей) линзы реальное изображение объекта формируется на противоположной стороне объекта, а виртуальное изображение формируется на той же стороне объекта. Для (отражающего) зеркала реальное изображение находится на одной стороне объекта, а виртуальное изображение — на противоположной стороне объекта. На схемах оптических систем виртуальные лучи (образующие виртуальные изображения) условно изображаются пунктирными линиями для контраста со сплошными линиями реальных лучей.
Поскольку лучи на самом деле никогда не сходятся, виртуальное изображение нельзя спроецировать на экран , поместив его в то место, где оно находится. Напротив, на экран можно проецировать реальное изображение, поскольку оно формируется лучами, сходящимися в реальном месте. Реальное изображение можно проецировать на диффузно отражающий экран, чтобы люди могли его видеть (изображение на экране играет роль объекта, отображаемого человеческими глазами). [1]
Плоское зеркало формирует виртуальное изображение, расположенное за зеркалом. Хотя кажется, что лучи света исходят из-за зеркала, свет от источника существует только перед зеркалом. Изображение в плоском зеркале не увеличивается (то есть изображение того же размера, что и объект) и кажется находящимся за зеркалом так же далеко, как объект находится перед зеркалом.
Рассеивающая линза (та, у которой края толще середины) или выпуклое зеркало формирует мнимое изображение. Такое изображение уменьшается в размерах по сравнению с исходным объектом. Собирающая линза (которая посередине толще, чем по краям) или вогнутое зеркало также способны создавать мнимое изображение, если объект находится в пределах фокусного расстояния . Такое изображение будет увеличено. Напротив, объект, помещенный перед собирающей линзой или вогнутым зеркалом в положении за пределами фокусного расстояния, создает реальное изображение. Такое изображение будет увеличено, если положение объекта находится в пределах удвоенного фокусного расстояния, или изображение будет уменьшено, если объект находится дальше, чем удвоенное фокусное расстояние.
