借助带标签的光线图,描述平面镜如何形成放置在其前面的点光源的像。说明平面镜成像的特性。
考虑一个小的物体 $O$(点光源),放置在平面镜 $MM'$ 前方。镜子将形成物体 $O$ 的像 $I$。成像过程解释如下:
物体 $O$ 向各个方向反射光线。现在,来自物体 $O$ 的一条光线 $OA$ 入射到镜子上的点 $A$ 并根据光的反射定律沿 $AX$ 方向反射,该定律指出反射角 ${r}_{1}$ 等于入射角 ${i}_{1}$。另一条来自物体 $O$ 的光线 $OB$ 入射到镜子上的点 $B$ 并沿 $BY$ 方向反射,因此反射角 ${r}_{2}$ 等于入射角 ${i}_{2}$。两条反射光线 $AX$ 和 $BY$ 是发散的,无法在左侧相交,因此它们向后延伸,在镜子后面的点 $I$ 处相交,这就是点光源 $O$ 的像。
现在,当反射光线 $AX$ 和 $BY$ 进入位于位置 $E$ 的人眼时,眼睛会看到光线进入的方向。因此,从位置 $E$ 看镜子的那个人会看到反射光线,就像它们来自镜子后面的点 $I$ 一样。因此,点 $I$ 是平面镜形成的物体 $O$ 的像。
平面镜成像的特性
1. 平面镜成的像是虚像(在镜子后面)。
2. 平面镜成的像是正立的(直立的)。
3. 平面镜成的像的大小与物体的大小相同。
4. 平面镜成的像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
5. 平面镜成的像是左右相反的,这意味着物体的右侧显示为其像的左侧,反之亦然(物体的左侧显示为其像的右侧)。
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