圖像、實(shí)像、虛像:
像:物體發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)元件后的交點(diǎn)稱為像。
虛像:實(shí)際光線匯聚點(diǎn)的像。
實(shí)像:反方向反射光線匯聚點(diǎn)形成的像。
注意:就像離開光學(xué)元件的所有光線的交點(diǎn)一樣,物體是所有入射光線的交點(diǎn)。 好好理解這句話,這是研究成像問題最基礎(chǔ)的知識。
用平面鏡成像:
物體發(fā)出的光在平面鏡上反射,反射光的反延長線的交點(diǎn)產(chǎn)生物體的實(shí)像。
平面鏡的成像特性:
1、平面鏡成等大正立實(shí)像。
2、物像連線被平面鏡垂直一分為二。
注:利用平面鏡的成像特性可以完成平面鏡的成像繪制,如右圖所示
平面鏡的應(yīng)用:
1.形成大小相等的清晰圖像。 比如我們平時用的鏡子。
2、改變光的傳播方向。 例如,可以用潛望鏡在水下觀察海面上的駁船。
例子:
右圖是由兩塊平面鏡組成的潛望鏡。 潛望鏡正前方有一個物體AB。 請畫出耳朵聽到的圖像位置的光路圖。
思路分析:
耳朵聽到的是平面鏡M2所成的像。 本題的重點(diǎn)是M2形成的圖像對應(yīng)的物體在哪里。
這里我們需要了解一個概念:虛擬對象。
平面鏡M2接收到的光是M1反射的光,所以M1所成的像相當(dāng)于M2的物體平面鏡成像原理圖片,即實(shí)像就是物體。
虛物的成像也遵循平面鏡的成像規(guī)律。
問題解決過程:
1、首先制作M1中AB的圖像A'B'。
2、將M2中的A'B'像A''B''一樣。
耳朵聽到的圖像在A''B'',光路如上圖所示。
示例 2:
人的手臂長度為L,兩只耳朵之間的距離為d,平面鏡與面部平行。 一個人需要在平面鏡前看到他整張臉。 平面鏡的最小寬度是多少?
思路分析:
如上圖,AB代表臉長,L代表眼睛,R代表眼睛,做光路圖。
A點(diǎn)需要眼睛和眼睛看到,光線需要在平面鏡的C點(diǎn)和D點(diǎn)反射,B點(diǎn)需要眼睛和眼睛看到,光線需要在E和F點(diǎn)反射的平面鏡。
可見,平面鏡的長度只要有DE的長度就可以滿足。
就像所有離開光學(xué)元件的光線的交點(diǎn)一樣,物體是所有入射光線的交點(diǎn)。 看看你能不能更清楚地理解這句話。 明白了這一點(diǎn),很多光學(xué)問題就迎刃而解了。
問題解決過程:
例子三:
如圖,水平地面上有一個障礙物ABCD,在一定高度處水平放置一面平面鏡。 用畫圖的方法求出E點(diǎn)耳朵透過平面鏡能看到的障礙物后方地面的范圍。
思路分析:
耳朵能看到的部分相當(dāng)于障礙物后面的地面發(fā)出的光,經(jīng)平面鏡反射到眼睛里。
根據(jù)光路可逆原理,相當(dāng)于在E處放置一個光源平面鏡成像原理圖片,光線經(jīng)平面鏡反射后可到達(dá)地面范圍。
問題解決過程:
1.使平面鏡中E的像E'
2、接EA延伸至與平面鏡相交于O2點(diǎn),接E'O2延伸至與地相交于G點(diǎn)。
3. 連接 E'B 并將其延伸至 F 點(diǎn)接地。
制作上圖所示的光路圖,F(xiàn)G為可見光范圍。
上面的例子能夠理解并熟練應(yīng)用之后,平面鏡成像就不會再有問題難倒你了。