今天早晨你照镜子了吗?每天,你都要在镜子前梳头或刷牙。镜子是其中一面涂有光滑银质膜涂层的一块玻璃。如果光线照射到镜子上,光线透过玻璃后又被背面的涂层有规律地反射,结果你看到了一个像。像(image)是物体发出的光经反射或折射后形成的复制品。
镜子可以是平面的,也可以是曲面的。表面的现状决定镜子可以成哪种类型的像。像既可能像物品一样大,也可能比物品大或小,这取决于用的是哪种形状的镜子。
平面镜表面平整的镜子称为平面镜。你照平面镜时,会看到镜子中有一幅与你同样大小的像。如同你在镜子前面看像一样,你的像好像也在镜子后面的同样距离上注视着你。
一面平面镜产生一幅与被反射物体同样大小的正像。
从平面镜中看到的像是虚像。虚像是正立的。“虚”的意思是说,你可以看到某个东西,但这个东西并不真正存在,因为镜子后面根本没有你的像。
为什么你会看见一个虚像?平面镜是如何形成
舞蹈演员的虚像的。从舞蹈演员身上反射的光线向各个方向传播。这些光线照射到镜子时又被反射到人的眼睛里。由于大脑感觉到的是以直线传播的光线,因此,尽管到达大脑的光线是由镜面反射来的,但大脑仍然觉得光线是从镜子背后发出的。虚线表示大脑感觉的光线的出发点,这样,虚线表示这种来自镜子背后的虚设的光线的传播路线,由此形成舞蹈者的映像。
凹面镜表面向内弯曲,像碗的内表面那样的镜子就是凹面镜(concavemirror)。如果一束平行光照到凹面镜时,其镜面不但能反射所有平行光线,而且所有反射光线均汇聚于一点。光线汇聚的点叫做焦点。
凹面镜既能形成虚像,也能形成实像。凹面镜究竟形成哪种类型的像,取决于物体相对于焦点的位置。如果物体与镜面的距离大于焦点与镜面的距离,则反射光形成实像。实像的意思是,反射光线确实在一点相遇了。实像是倒立或颠倒的。实像既可能比物体大,也可能比物体小。如果物体处在焦点与凹面镜之间,则所成的像看起来好像在凹面镜后面,因此是虚像,这种像是正立的。
凹面镜的特性在实际生活中有很多用途。例如,轿车前灯实际上是在凹面镜的焦点处放了一个灯泡,当光线从灯泡中向外发射并照在凹面镜上时,光线被反射成为平行光,投影至路的前方。凹面镜也与其他镜组合使用,用于产生放大的图像。
凸面镜表面向外弯曲的镜面叫凸面镜。人们看到的反射光线好像是从镜子后面的焦点上发出。由于反射光线并未相遇,因此凸面镜形成的总是虚像。
你是否看到过汽车后视镜上的警告:“后视镜中看到的物体比他们看上去的距离要近!”凸面镜在轿车中用作供乘客使用的后视镜。因为凸面镜向外发散光线,所以借助它能使你看到更大的反射区域。由于你在镜中看到的更多,像似乎比物体本身小和远。