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平面镜成像（物理现象）

次浏览 | 更新时间：2023-05-22

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平面镜成像

物理现象

平面镜成像是一种物理现象。指的是太阳或者灯的光照射到人的身上，被反射到镜面上平面镜又将光反射到人的眼睛里，因此我们看到了自己在平面镜中的虚像。当你照镜子时可以在镜子里看到另外一个“你”，镜子里的“人”就是你的“像”（image）。在镜面成像中，你的左边你看到的还是在左边，你的右边你看到的还是在右边，但如果是两个人面对面，你的左边就是在对方的右边，你的右边就是在对方的左边。这样的效果也叫镜像。

基本信息

中文名	平面镜成像
外文名	Plane mirror imaging
别名	镜像
应用学科	物理
适用领域	内窥镜潜水镜
原理	光的反射定律

收起

内容简介

平面镜

镜子中的影像叫虚像。镜子里的影像就叫平面镜成像，经常被缩写为镜像。

平面镜成像

反射面是光滑平面的镜子叫平面镜，最好使用玻璃等可使光透过的镜子。

成像特性

但在实验中，我们常用薄玻璃板来代替平面镜。因为采用玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛的像的同时，也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。为了更清晰的看到“镜”中的像，我们要求玻璃前的物体要尽可能的亮，而环境要尽可能的暗。而玻璃后的物体不需点亮，环境要尽可能的暗。所以平面镜成像实验适合在较暗的环境下进行。

平面镜能改变光的传播路线，但不能改变光束性质，即入射光分别是平行光束、发散光束等光束时，反射后仍分别是平行光束、发散光束。

由物体任意发射的两条光线，由平面镜反射，射入眼睛。人眼则顺着这两条光线的反向延长线看到了两条线的交点，即我们在平面镜中看到的像，但是平面镜后面是没有物体的，所以物体在平面镜里成的是虚像（平面镜所成的像没有实际光线通过像点，因此称作虚像）；像距与物距大小相等，它们的连线跟镜面垂直，它们到镜面的距离相等，上下相同，左右相反。成的是正立等大的虚像。（实际上是前后相反，但是教科书上是左右相反）

成像原理

原理

光的反射

由于平面镜后并不存在光源（S)的对应点(S`)，进入眼光的光并非来自对应点(S`)，所以把(S`)称为虚像。

解释

照镜子就是这样的原理。可以说，只要利用到平面镜，就一定是镜面反射。镜子里的影像就叫平面镜成像，经常被缩写为镜像。

平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大，距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。根据平面镜成像的特点，像和物的大小，总是相等的。无论物体与平面镜的距离如何变化，它在平面镜中所成的像的大小始终不变，与物体的大小总一样。但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉，当人走向平面镜时，视觉确实觉得像在“变大”，这是由于人眼观察到的物体的大小，不仅仅与物体的真实大小关于，而且还与“视角”密切相关。从人眼向被观察物体的两端各引一条直线，这两条直线的夹角即为“视角”，如果视角大，人就会认为物体大，视角小，人就会认为物体小。当人向平面镜走近时，像与人的距离小了，人观察物体的视角也就增大了，因此所看到的像也就感觉变大了，但实际上像与人的大小始终是相等的，这就是人眼看物体“近大远小”的原因。这正如您看到前方远处向您走来一个人一样，一开始看到是一个小黑影，慢慢变得越来越大，走到您面前时更大，其实那一个小黑影和走到您面前的人是一样大的，只是因为视觉的关系，平面镜成像的像和物关于镜面对称，因此人逐渐靠近镜面。像也一定逐渐靠近镜面，人的感觉是“近大远小”，这是一种视觉效果。

成像特点

平面镜成正立等大虚像，不能用光屏承接。

1.平面镜成正立等大虚像，不能用光屏承接。

2.像和物的连线垂直于平面镜。

3.像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。

4.像和物关于平面镜对称。

5.像的大小相等，但是左右相反。

6像的上下不变，左右互换

（总结：平面镜所成的像与物体关于平面镜对称）

特点

平面镜成像的特点一般情况下只要是平面镜成像，都是利用了光的反射定律。太阳或者灯的光照射到人的身上，被反射到镜面上（注意：这里是漫反射，不属于平面镜成像）。平面镜又将光反射到人的眼睛里，因此我们看到了自己在平面镜中的虚像。（这才是平面镜对光的反射）。

（光路拥有可逆性）

实验中的问题：

1用薄玻璃板代替平面镜——便于找到像的位置；

2用相同的物体（蜡烛）——便于比较物像大小；

3玻璃板竖直放置——让像呈在桌面上方；

4实验室光线较暗——便于观察；

5多次改变物体（蜡烛）位置——便于找到普遍规律。

6刻度尺——测量像到平面镜的距离。

7使用镀膜玻璃板代替普通玻璃板——增强光的反射，使像更亮。

成像

实验：

【仪器和器材】

蜡烛，12cm×15cm透明玻璃片（最好用贴有反光膜的汽车用玻璃），12cm×10cm普通透明玻璃片，玻璃胶。

【实验方法】

1.在桌面铺上一张大纸（最好是格子纸），纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。

2.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。

3.再拿一只外形相同，但不点燃的蜡烛，受理的放在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。

4.这个位置是前面那只蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它相等大小是否相同。

5.移动点燃的蜡烛，重新做实验。

6.用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量他们到玻璃板的距离，将数据记录下来，并且分析。可得出平面镜成像的规律与特点。

【制作方法】

在透明玻璃12cm边涂上适量的玻璃胶，将其固定在12cm×10cm普通透明玻璃片的正中间（要保证两玻璃面的垂直），并在反光面位置两侧的底座玻璃上画线。

【使用方法】

将做好的装置放在方格纸上，并让装置上的记号线与方格纸上的中线重合。

【实验技巧】

做实验时方格纸上的记号，应将物体的整个底部形状画出。

【实验方法】

本实验总方法：实验归纳法。

等效替代法：用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛，再与点燃蜡烛的像对比。（用不发光物体需在较亮的环境下或用光源照亮物体）

注：此实验的物是不包含烛焰的蜡烛

运用

平面镜在各行各业中都有广泛的应用。医生用来检查牙齿的小镜就是平面镜，早期军事上的潜望镜主要是由两块平面镜组成的。

如果把许多平面镜按照一定的规律排列起来，就可以把太阳光反射后汇聚到同一个位置，从而利用太阳光能来发电。这就是塔式太阳能电站的原理。

平面镜成像

参考资料

[1]

平面镜的解释|平面镜的意思|汉典“平面镜”词语的解释[引用日期2022-06-08 10:57:15]

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