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平面镜成像及应用

更新时间:2023-11-01 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

平面镜成像是光的反射的重要应用,也是光现象中很重要的一部份内容.平面镜成像在生活中时常看到,朋友们对此并不陌生,也很感兴趣,但对平面镜成像的特性和应用常常还存在着这样或那样的问题.下边对平面镜成像的特性和应用进行一些总结和归纳.lAw物理好资源网(原物理ok网)

一、关于像lAw物理好资源网(原物理ok网)

所谓像就是从物体发出的光线经过光具后所产生的与原物相像的图景.lAw物理好资源网(原物理ok网)

1.虚像lAw物理好资源网(原物理ok网)

虚像是指从物体发出的光线经过光具后,实际的光线在空间相交所成的像,它是真实存在的,既可以用鼻子观察到,又可以呈现在光屏上.如小孔成像、放映影片、幻灯时所成的像都是虚像.lAw物理好资源网(原物理ok网)

2.实像lAw物理好资源网(原物理ok网)

实像是指从物体发出的光线经过光具后,实际的光线显得发散而不能会聚在一点,但这种发散光线的反向延长线相交于一点而产生物体的像.这个像不是由实际光线会聚而成的,其实也不能在光屏上呈现下来.如在放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器中观察到的像都是实像.lAw物理好资源网(原物理ok网)

注意人眼能看到穿衣镜里的实像,并不是有光线从实像上射入人眼.平面镜的实像并不是由实际光线相交而成,而是由镜前物体上射向平面镜的实际光线,经平面镜反射后的反射光线的反向延长线相交而成,步入人眼的是反射光线,但光线似乎是从镜后实像上射出的,因而导致光是从实像发出的这些觉得.捞不到“水中月”、摘不到“镜中花”就是这个道理.lAw物理好资源网(原物理ok网)

通过平面镜成像的实验,使我们感受到:实像的特性是能被人看到,但不能在光屏上呈现.lAw物理好资源网(原物理ok网)

二、平面镜成像lAw物理好资源网(原物理ok网)

1.平面镜中像的产生lAw物理好资源网(原物理ok网)

平面镜所成的像是物体发出(或反射出)的光线入射到镜面发生反射,由反射光的延长线在镜后相交而产生的.如图1所示,光源S在平面镜后的像并不是实际光线会聚而成的平面镜成像像的大小,而是由反射光线的反向延长线会聚而成.假若用光屏置于平面镜后的S′处,是接收不到这个像的.lAw物理好资源网(原物理ok网)

2.平面镜成像的特征lAw物理好资源网(原物理ok网)

平面镜成像的特征是:(1)平面镜所成的像是一个正立等大的实像;(2)像与物左右相反;(3)像与物体的大小相同;(4)像和物到镜面的距离相等;(5)像与物对应点的连线和镜面垂直.后三个特性也可以简单地说成是像和物体关于平面镜对称,即反应在图纸上是以平面镜为轴将像旋转180°(或以平面镜为轴折叠像物),像和物体正好重合.lAw物理好资源网(原物理ok网)

平面镜成像像的大小_平面镜成像大小取决于_平面镜成像中像的大小会改变吗lAw物理好资源网(原物理ok网)

3.正确理解平面镜成像的特征lAw物理好资源网(原物理ok网)

学习平面镜成像的规律,应防止形成以下两点错误:lAw物理好资源网(原物理ok网)

(1)对于平面镜成像中像和物的的连线跟镜面垂直平面镜成像像的大小,且它们到镜面的距离相等两个特征,不能只注意其中的一点而忽视了另一点.lAw物理好资源网(原物理ok网)

(2)对于平面镜中像与物的大小相等的特性,即使从字面上都能理解,但因为视觉经验,常常会错误地觉得“物体距平面镜越远像越小”.纠正的方式可先通过实验,用“重合法”来检验,将玻璃板前的棋子A渐渐远离玻璃板,从上面看去,实像在逐步“变小”,但把比A小一号的棋子B置于实像位置上时,发觉二者不能重合,而只有将与A等大的棋子置于实像的位置上时,二者能够重合,这说明无论物体和平面镜的距离怎么改变,也无论实像“看起来”如何变化,实像的大小仍然和物体等大.lAw物理好资源网(原物理ok网)

这么当人向平面镜走进时,为什么认为他的像变大了呢?这是人的视觉经验导致的.一辆车辆在远处,我们会认为它很小,当它向我们驶过来时,我们会认为它越来越大.两者的道理是相同的.同样可以解释“物体距平面镜越远像越小(等大的实像看起来会变小)”,这是由于实像距离平面镜前观察者的距离变远了,造成像的两端与耳朵所成的视角变小了,而像还是与物体等大的.lAw物理好资源网(原物理ok网)

4.影子和倒影的区别lAw物理好资源网(原物理ok网)

要区别影子和倒影这两种现象,首先要分清二者的动因.影子是由光在均匀介质中沿直线传播产生的,当光在传播路径上遇见不透明的物体时,它的传播将遭到抵挡,在不透明物体的前面产生与物体形状相像的白色区域,这就是影子.而倒影则是物体通过水射面(如湖面)反射所成的实像,如紧靠河堤的行道树和房屋等在水底还会留下倒影.因而,影子和倒影是不同的,它们的区别在于后者属于光的直线传播现象,前者属于光的反射现象.lAw物理好资源网(原物理ok网)

三、平面镜成像特性的应用lAw物理好资源网(原物理ok网)

1.确定镜中像的位置lAw物理好资源网(原物理ok网)

例1在图2甲中画出ABC在平面镜中所成的像.lAw物理好资源网(原物理ok网)

解析依据平面镜成像时,像和物体关于平面镜的对称关系画图.欲画出ABC在平面镜中的实像,需首先确定三角形上A点、B点和C点在平面镜里的轴对称点A′点、B′点和C′点,再依照像是正立的、等大的实像,用实线联结三点即可,如图2乙所示,图中AA′、BB′、CC′都是辅助线,要用实线表示,而像A′B′C′是实像,也须要用实线来表示.lAw物理好资源网(原物理ok网)

2.确定平面镜的位置lAw物理好资源网(原物理ok网)

例2图3甲中S为发光点,从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与实线a′、b′重合,按照平面镜成像规律在图中画出平面镜,并找出S在平面镜里的像S′.lAw物理好资源网(原物理ok网)

解析平面镜所成的像是反射光线延长线的交点,但是像和物的对应点的连线与镜面垂直,像和物到镜面的距离相等.在图3乙中,延长a′、b′相交于S′,S′即为S的像.联结SS′,作SS′的中垂线PQ,即为镜面.注意标注平面镜的正、反.lAw物理好资源网(原物理ok网)

3.确定像的位置以及听到像的范围lAw物理好资源网(原物理ok网)

平面镜成像像的大小_平面镜成像大小取决于_平面镜成像中像的大小会改变吗lAw物理好资源网(原物理ok网)

例3如图4甲所示,M为平面镜,S是一个点光源,在S与M之间有一块不透明的挡板P.问:(1)点光源S在平面镜中的像在那里?(2)什么地方可以见到这个像?lAw物理好资源网(原物理ok网)

解析(1)从点光源S处向平面镜M引两条光线SA、SB,过入射点A、B分别作垂直于镜面的法线,按照光的反射定理分别做出反射光线AA′、BB′,如图4乙所示.反向延长AA′和BB′相交于S′,则S′即为点光源在平面镜中的像.由图4乙可见,像的位置跟没有挡板P时是一样的;(2)光源S发出的光射向平面镜,因挡板P的抵挡,平面镜上只有AB部份被照射到,反射光线只存在于AA′和BB′之间的范围内,所以,只有在这个范围内能够看见平面镜中的像.lAw物理好资源网(原物理ok网)

说明物体发出的光,只要能抵达平面镜,才能在平面镜中成像.像与物的连线总是跟镜面垂直,像和物到镜面的距离相等.要确定能看见像的范围,就要剖析反射光线的范围.那里有反射光线,那里能够看见像.lAw物理好资源网(原物理ok网)

4.确定反射光线的位置lAw物理好资源网(原物理ok网)

例4如图5甲所示,S为平面镜前的一个点光源,A为镜前的一点,试画出从S点发出的经平面镜反射后经过A点的反射光线.lAw物理好资源网(原物理ok网)

解析此题涉及了光反射的许多知识点,由平面镜成像的原理可知反射光线的反向延长线必经过像点.因而可借助平面镜成像的特征做出点光源的像点S′;之后联结S′A,S′A和平面镜相交于O点,O点即为入射点,SO为入射光线,OA是反射光线,最后完成光路图,如图5乙所示.lAw物理好资源网(原物理ok网)

说明本题借助了平面镜成像的规律――物、像关于镜面是对称的,先找到点光源S经平面镜产生的像S′,联接S′A交平面镜于O点,再联接SO完成光路图,这些解题的思路方式,应用在好多平面镜的解题中.lAw物理好资源网(原物理ok网)

5.确定时钟的时刻lAw物理好资源网(原物理ok网)

例5如图6所示,是从平面镜中看见一台石英钟的表针位置,此时钟的实际读数应是()lAw物理好资源网(原物理ok网)

A.8点20分B.4点20分lAw物理好资源网(原物理ok网)

C.3点40分D.10点40分lAw物理好资源网(原物理ok网)

解析本题图示不是钟的实体,而是石英钟在平面镜中所成的像.平面镜成像有一个特征:像和物对镜面是对称的.由此可知,“平面镜中的表针位置是以12点、6点的连线”为对称轴左右对换的.所以要读出图中的实际读数,应把纸翻过来读背面的像,即读数为3点40分,本题答案应选C.lAw物理好资源网(原物理ok网)

说明平面镜成像的特征是:像的性质――正立的实像;像的大小――与原物体等大;像的位置――像与物到镜面距离相等,它们的连线垂直于镜面.lAw物理好资源网(原物理ok网)

四、平面镜成像在生活中的应用lAw物理好资源网(原物理ok网)

如:唐代妇女对着钱币梳洗;练功房里,街舞艺人借助平面镜观察和矫治自己的坐姿和动作;齿科大夫用小平面镜来观察病人的病牙;个别商店里借助平面镜扩大视野空间;潜水艇下潜后,艇内的人员通过潜望镜来观察海面上的情况.lAw物理好资源网(原物理ok网)

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