几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点

平面镜成像特点(几何光学之平面镜成像全解)
像、实像、虚像:
像:物体发出的光线经过光学器件后的交点称为像 。
实像:实际光线会聚点所称的像 。
虚像:反射光线反向延长线的汇聚点所成的像 。
注:像是所有离开光学器件的光线的交点, 物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 。
平面镜成像:

几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点

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物体发出的光线, 照射在平面镜上发生镜面反射, 反射光线的反向延长线的交点, 形成物体的虚像 。
平面镜成像特点:
1、平面镜成等大、正立的虚像 。
2、物、像的连线被平面镜垂直平分 。
注:平面镜成像作图时可以利用平面镜成像特点完成, 如下图所示
几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点

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平面镜的应用:
1、形成等大清晰的像 。 如平时我们用的穿衣镜 。
2、改变光的传播方向 。 如用潜望镜可以在水下观察水面上的船只 。
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例题:
下图是用两个平面镜做成的潜望镜, 在潜望镜的正前方有一物体AB, 眼睛看到的像在什么位置, 请做出光路图 。
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思路分析:
眼睛看到的是平面镜m2所成的像, 本题的重点M2所成的像对应的物在什么地方 。
在这里我们要知道一个概念:虚物 。
平面镜M2所接收到的光线都是经过M1反射过来的光线, 所以M1所成的像就相当于M2的物, 即虚像为物 。
虚物成像也一样遵守平面镜成像的规律 。
解题过程:
几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点

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1、首先做出AB在M1中的像A’B’ 。
2、做出A’B’在M2中的像A’’B’’ 。
眼睛看到的像在A’’B’’处, 光路如上图所示 。
例题二:
人脸部宽度为L, 两只眼睛相距为d, 平面镜与脸平行, 人在平面镜前要看到自己脸的全部宽度, 平面镜至少要多宽?
思路分析:
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如上图, AB表示人脸的宽度, L表示左眼, R表示右眼, 做出光路图 。
A点要被左眼和右眼看到, 需要在平面镜的C点和D点反射光线, B点要被左眼和右眼看到, 需要在平面镜的E点和F点反射光线 。
由此可知平面镜的宽度只要有DE的宽度即可满足 。
像是所有离开光学器件的光线的交点, 物是所有入射光线的交点, 看看是不是可以更清楚的理解这句话了, 理解了这个很多光学的题目将会迎刃而解 。
解题过程:
几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点

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例题三:
如图所示, 水平地面上有一障碍物ABCD, 有一平面镜在某一高度上水平放置, 试用作图法求出位于E点的眼睛通过平面镜可以看到障碍物后方地面的范围 。
几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点

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思路分析:
眼睛能看到的部分, 相当于障碍物后方地面发出的光线经平面镜反射进入眼睛 。
依据光路可逆原理, 相当于在E处放一光源, 光线经平面镜反射后在地面上可以照射到的范围 。
解题过程:
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1、做出E在平面镜中的像E’
2、连接EA, 并延长与平面镜交于点O2, 连接E’O2并延长与地面交于G 。
【几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点】3、连接E’B, 并延长与地面交于点F 。
做出如上图所示的光路图, FG即为可看到的范围 。
几何光学之平面镜成像全解 平面镜成像特点

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以上几个例题都能理解并熟练的应用后, 平面镜成像将没有题目可以难住你了 。

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