凹凸面镜

---

简介

你可能观察到，当你站在镜子前时，你会得到一个正立的、虚的、大小相同的像。这里，正立是指没有倒立，虚像是指在镜子的后面。

同样，凹面镜和凸面镜形成的像具有不同的性质。有些像是正立的，有些是倒立的。此外，它可以是实像或虚像。如果根据大小比较，形成的像可以是相同大小的、放大的或缩小的。

在本教程中，将详细讨论凹面镜和凸面镜形成的像的所有这些性质。那么，让我们开始吧。

使用光线图成像

首先，你需要了解使用光线图成像。光线图将使学习成像更容易。

在光线图中，无限的光线将从放置在距镜子一定距离的物体发出。一个物体有无限个光源点，每个点都辐射出一束光线。然而，我们将使用两条光线来详细了解光线图。只用从物体发出的两条光线来理解图更容易，也更清晰。

光线图

来自无限远点的入射光线

凹面镜

来自平行于主轴的无限远点的入射光线将被反射，使其通过焦点 (F) 点。

凸面镜

来自平行于主轴的无限远点的入射光线将被反射远离虚焦点 (F)。当发散光线在镜子的后面延伸时，它似乎会在虚焦点 (F) 点汇聚。

图片即将推出

图片 1：来自无限远的入射光线

与焦点 (F) 相交的入射光线

凹面镜

当一条入射光线与凹面镜的焦点 (F) 相交时，它将平行于主轴反射。

凸面镜

当一条入射光线与凸面镜的虚焦点 (F) 相交时，它将平行于主轴反射。

图片即将推出

图片 2：与焦点 (F) 相交的入射光线

与曲率中心 (C) 相交的入射光线

凹面镜

当入射光线与曲率中心 (C) 相交时，它沿相同路径反射。结果，反射光线与入射光线重叠，并再次通过曲率中心 (C)。

凸面镜

当入射光线与虚曲率中心 (C) 相交时，它沿相同路径反射并与入射光线重叠。

图片即将推出

图片 3：与曲率中心 (C) 相交的入射光线

在极点入射的光线

凹面镜

当入射光线直接在极点入射时，它以与入射角 ($\angle$i) 相同的角度反射。这里，反射定律 ($\angle$ i = $\angle$r) 成立。

凸面镜

类似于凹面镜，当入射光线与凸面镜的极点 (P) 相交时，它以与入射角相同的角度反射。

图片即将推出

图片 4：在极点 (P) 入射的光线

现在，你可能已经完全理解了在球面镜（凹面镜和凸面镜）的不同点上的入射光线及其相应的反射光线。记住这个概念，让我们学习凹面镜和凸面镜的成像。

凹面镜和凸面镜的成像

凹面镜

物体在无限远处

当物体放置在无限远处时，像在焦点 (F) 处形成。它是实像、倒立的、点状的。

物体在曲率中心 (C) 之外

如果物体放置在曲率中心 (C) 之外，像将在焦点 (F) 和曲率中心 (C) 之间形成。像是实像、倒立的、缩小的。

物体在曲率中心 (C)

当物体放置在曲率中心 (C) 时，像将在同一点，即曲率中心 (C) 与物体重叠。像是实像、倒立的、大小相同的。

物体放置在曲率中心 (C) 和焦点 (F) 之间

如果物体位于曲率中心 (C) 和焦点 (F) 之间，像将在曲率中心 (C) 之外形成。形成的像是实像、倒立的、放大的。

物体在焦点 (F)

当物体在焦点 (F) 时，像将在无限远处获得。也就是说，你将看不到像。它将是实像、倒立的、高度放大的。

物体在焦点 (F) 和极点 (P) 之间

如果物体位于焦点 (F) 和极点 (P) 之间，将形成一个虚像。也就是说，像将在镜子的后面形成。它将是虚像和正立的。此外，像是放大的。

图片即将推出

图片 5：成像：凹面镜

凸面镜

对于凸面镜，镜外有两个实际位置适合放置物体。这是因为焦点、曲率中心等所有点都是虚的。

物体在无限远处

当物体放置在无限远处时，凸面镜在虚焦点 (F) 处形成一个虚像和正立的像。形成的像是点状的。

物体在无限远和极点 (P) 之间

当物体位于无限远点和极点 (P) 之间时，将在虚焦点 (F) 和极点 (P) 之间形成一个正立的、缩小的、虚像。

图片即将推出

图片 6：成像：凸面镜

结论

要回顾本教程，请阅读下表，以简要了解球面镜形成的像。

物体位置	成像位置	像的性质	像的大小
在无限远处	在焦点 (F)	实像 + 倒立	点状
在曲率中心 (C) 之外	在 F 和 C 之间	实像 + 倒立	缩小
在曲率中心 (C)	在曲率中心 (C)	实像 + 倒立	相同大小
在曲率中心 (C) 和焦点 (F) 之间	在 C 之外	实像 + 倒立	放大
在焦点 (F)	在无限远处	实像 + 倒立	高度放大
在焦点 (F) 和极点 (P) 之间	在镜子后面	虚像 + 正立	放大

表 1. 凹面镜

物体位置	成像位置	像的性质	像的大小
在无限远处	在虚焦点 (F)	虚像 + 正立	点状
在无限远和极点 (P) 之间	在虚焦点 (F) 和极点 (P) 之间	虚像 + 正立	缩小

表 2. 凸面镜

常见问题

Q1. 球面镜形成的两种类型的像是哪些？

球面镜形成的像可以是实像/虚像和正立/倒立的。

Q2. 正立像是什么意思？

正立像指的是与物体方向相同的像。换句话说，图像是正立的。

Q3. 正立像和倒立像是什么？

倒立像是一个上下颠倒的像，而正立像与物体相同。

Q4. 虚像是指什么？

在镜子后面形成的像称为虚像。