图像、实像、虚像:
像:物体发出的光经过光学元件后的交点称为像。
虚像:实际光线汇聚点的像。
实像:反方向反射光线汇聚点形成的像。
注意:就像离开光学元件的所有光线的交点一样,物体是所有入射光线的交点。 好好理解这句话,这是研究成像问题最基础的知识。
用平面镜成像:
物体发出的光在平面镜上反射,反射光的反延长线的交点产生物体的实像。
平面镜的成像特性:
1、平面镜成等大正立实像。
2、物像连线被平面镜垂直一分为二。
注:利用平面镜的成像特性可以完成平面镜的成像绘制,如右图所示
平面镜的应用:
1.形成大小相等的清晰图像。 比如我们平时用的镜子。
2、改变光的传播方向。 例如,可以用潜望镜在水下观察海面上的驳船。
例子:
右图是由两块平面镜组成的潜望镜。 潜望镜正前方有一个物体AB。 请画出耳朵听到的图像位置的光路图。
思路分析:
耳朵听到的是平面镜M2所成的像。 本题的重点是M2形成的图像对应的物体在哪里。
这里我们需要了解一个概念:虚拟对象。
平面镜M2接收到的光是M1反射的光,所以M1所成的像相当于M2的物体平面镜成像原理图片,即实像就是物体。
虚物的成像也遵循平面镜的成像规律。
问题解决过程:
1、首先制作M1中AB的图像A'B'。
2、将M2中的A'B'像A''B''一样。
耳朵听到的图像在A''B'',光路如上图所示。
示例 2:
人的手臂长度为L,两只耳朵之间的距离为d,平面镜与面部平行。 一个人需要在平面镜前看到他整张脸。 平面镜的最小宽度是多少?
思路分析:
如上图,AB代表脸长,L代表眼睛,R代表眼睛,做光路图。
A点需要眼睛和眼睛看到,光线需要在平面镜的C点和D点反射,B点需要眼睛和眼睛看到,光线需要在E和F点反射的平面镜。
可见,平面镜的长度只要有DE的长度就可以满足。
就像所有离开光学元件的光线的交点一样,物体是所有入射光线的交点。 看看你能不能更清楚地理解这句话。 明白了这一点,很多光学问题就迎刃而解了。
问题解决过程:
例子三:
如图,水平地面上有一个障碍物ABCD,在一定高度处水平放置一面平面镜。 用画图的方法求出E点耳朵透过平面镜能看到的障碍物后方地面的范围。
思路分析:
耳朵能看到的部分相当于障碍物后面的地面发出的光,经平面镜反射到眼睛里。
根据光路可逆原理,相当于在E处放置一个光源平面镜成像原理图片,光线经平面镜反射后可到达地面范围。
问题解决过程:
1.使平面镜中E的像E'
2、接EA延伸至与平面镜相交于O2点,接E'O2延伸至与地相交于G点。
3. 连接 E'B 并将其延伸至 F 点接地。
制作上图所示的光路图,FG为可见光范围。
上面的例子能够理解并熟练应用之后,平面镜成像就不会再有问题难倒你了。