平面鏡成像

平面鏡成像

平面鏡成像是一種物理現象。指的是太陽或者燈的光照射到人的身上,被反射到鏡面上平面鏡又將光反射到人的眼睛裡,因此我們看到了自己在平面鏡中的虛像。當你照鏡子時可以在鏡子裡看到另外一個“你”,鏡子裡的“人”就是你的“像”(image)。在鏡面成像中,你的左邊你看到的還是在左邊,你的右邊你看到的還是在右邊,但如果是兩個人面對面,你的左邊就是在對方的右邊,你的右邊就是在對方的左邊。這樣的效果也叫鏡像。

基本介紹

  • 中文名:平面鏡成像
  • 外文名:Plane mirror imaging
  • 別稱:鏡像
  • 套用學科:物理
  • 適用領域範圍內窺鏡  潛水鏡
  • 原理:光的反射定律
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內容簡介

平面鏡

鏡子中的影像叫虛像。鏡子裡的影像就叫平面鏡成像,經常被縮寫為鏡像。
反射面是光滑平面的鏡子叫平面鏡,最好使用玻璃等可使光透過的鏡子。
平面鏡成像


成像特性

但在實驗中,我們常用薄玻璃板來代替平面鏡。因為採用玻璃板代替平面鏡,雖然成像不如平面鏡清晰,但卻能在觀察到A蠟燭的像的同時,也能觀察到B蠟燭,巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。為了更清晰的看到“鏡”中的像,我們要求玻璃前的物體要儘可能的亮,而環境要儘可能的暗。而玻璃後的物體不需點亮,環境要儘可能的暗。所以平面鏡成像實驗適合在較暗的環境下進行。
平面鏡能改變光的傳播路線,但不能改變光束性質,即入射光分別是平行光束、發散光束等光束時,反射後仍分別是平行光束、發散光束。
由物體任意發射的兩條光線,由平面鏡反射,射入眼睛。人眼則順著這兩條光線的反向延長線看到了兩條線的交點,即我們在平面鏡中看到的像,但是平面鏡後面是沒有物體的,所以物體在平面鏡里成的是虛像(平面鏡所成的像沒有實際光線通過像點,因此稱作虛像);像距物距大小相等,它們的連線跟鏡面垂直,它們到鏡面的距離相等,上下相同,左右相反。成的是正立等大的虛像。(實際上是前後相反,但是教科書上是左右相反)

成像原理

原理

光的反射
由於平面鏡後並不存在光源(S)的對應點(S`),進入眼光的光並非來自對應點(S`),所以把(S`)稱為虛像。

解釋

照鏡子就是這樣的原理。可以說,只要利用到平面鏡,就一定是鏡面反射。鏡子裡的影像就叫平面鏡成像,經常被縮寫為鏡像。
平面鏡中的像是由光的反射光線的延長線的交點形成的,所以平面鏡中的像是虛像。虛像與物體等大,距離相等。像和物體的大小相等。所以像和物體對鏡面來說是對稱的。  根據平面鏡成像的特點,像和物的大小,總是相等的。無論物體與平面鏡的距離如何變化,它在平面鏡中所成的像的大小始終不變,與物體的大小總一樣。但由於人在觀察物體時都有“近大遠小”的感覺,當人走向平面鏡時,視覺確實覺得像在“變大”,這是由於人眼觀察到的物體的大小,不僅僅與物體的真實大小關於,而且還與“視角”密切相關。從人眼向被觀察物體的兩端各引一條直線,這兩條直線的夾角即為“視角”,如果視角大,人就會認為物體大,視角小,人就會認為物體小。當人向平面鏡走近時,像與人的距離小了,人觀察物體的視角也就增大了,因此所看到的像也就感覺變大了,但實際上像與人的大小始終是相等的,這就是人眼看物體“近大遠小”的原因。這正如您看到前方遠處向您走來一個人一樣,一開始看到是一個小黑影,慢慢變得越來越大,走到您面前時更大,其實那一個小黑影和走到您面前的人是一樣大的,只是因為視覺的關係,平面鏡成像的像和物關於鏡面對稱,因此人逐漸靠近鏡面。像也一定逐漸靠近鏡面,人的感覺是“近大遠小”,這是一種視覺效果。

成像特點

1.平面鏡成正立等大虛像,不能用光屏承接。
2.像和物的連線垂直於平面鏡。
3.像到平面鏡的距離等於物到平面鏡的距離。
4.像和物關於平面鏡對稱。
5.像的大小相等,但是左右相反。
6像的上下不變,左右互換
(總結:平面鏡所成的像與物體關於平面鏡對稱)

特點

平面鏡成像的特點一般情況下只要是平面鏡成像,都是利用了光的反射定律。太陽或者燈的光照射到人的身上,被反射到鏡面上(注意:這裡是漫反射,不屬於平面鏡成像)。平面鏡又將光反射到人的眼睛裡,因此我們看到了自己在平面鏡中的虛像。(這才是平面鏡對光的反射)。 平面鏡中的像是由光的反射光線的延長線的交點形成的,所以平面鏡中的像是虛像。虛像與物體等大,距離相等。像和物體的大小相等。所以像和物體對鏡面來說是對稱的。 根據平面鏡成像的特點,像和物的大小,總是相等的。無論物體與平面鏡的距離如何變化,它在平面鏡中所成的像的大小始終不變,與物體的大小總一樣。但由於人在觀察物體時都有“近大遠小”的感覺,當人走向平面鏡時,視覺確實覺得像在“變大”,這是由於人眼觀察到的物體的大小,不僅僅與物體的真實大小有關,像是光反射的形成的。(光路擁有可逆性)
實驗中的問題:
1用薄玻璃板代替平面鏡——便於找到像的位置;
2用相同的物體(蠟燭)——便於比較物像大小;
3玻璃板豎直放置——讓像呈在桌面上方;
4實驗室光線較暗——便於觀察;
5多次改變物體(蠟燭)位置——便於找到普遍規律。
6刻度尺——測量像到平面鏡的距離。

成像

實驗:
【儀器和器材】
蠟燭,12 cm×15 cm透明玻璃片(最好用貼有反光膜的汽車用玻璃),12 cm×10 cm普通透明玻璃片,玻璃膠。
【製作方法】
在透明玻璃12 cm邊塗上適量的玻璃膠,將其固定在12 cm×10 cm普通透明玻璃片的正中間(要保證兩玻璃面的垂直),並在反光面位置兩側的底座玻璃上畫線。
【使用方法】
將做好的裝置放在方格紙上,並讓裝置上的記號線與方格紙上的中線重合。
【實驗技巧】
做實驗時方格紙上的記號,應將物體的整個底部形狀畫出。
【實驗方法】
本實驗總方法:實驗歸納法。
用未打開的蠟燭代替點燃的蠟燭的像的方法:等效替代法。

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