平面鏡成像是光的反射的重要應(yīng)用，也是光現(xiàn)象中很重要的一部份內(nèi)容．平面鏡成像在生活中時常看到，朋友們對此并不陌生，也很感興趣，但對平面鏡成像的特性和應(yīng)用常常還存在著這樣或那樣的問題．下邊對平面鏡成像的特性和應(yīng)用進行一些總結(jié)和歸納．
一、關(guān)于像
所謂像就是從物體發(fā)出的光線經(jīng)過光具后所產(chǎn)生的與原物相像的圖景．
1．虛像
虛像是指從物體發(fā)出的光線經(jīng)過光具后，實際的光線在空間相交所成的像，它是真實存在的，既可以用鼻子觀察到，又可以呈現(xiàn)在光屏上．如小孔成像、放映影片、幻燈時所成的像都是虛像．
2．實像
實像是指從物體發(fā)出的光線經(jīng)過光具后，實際的光線顯得發(fā)散而不能會聚在一點，但這種發(fā)散光線的反向延長線相交于一點而產(chǎn)生物體的像．這個像不是由實際光線會聚而成的，其實也不能在光屏上呈現(xiàn)下來．如在放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等光學(xué)儀器中觀察到的像都是實像．
注意人眼能看到穿衣鏡里的實像，并不是有光線從實像上射入人眼．平面鏡的實像并不是由實際光線相交而成，而是由鏡前物體上射向平面鏡的實際光線，經(jīng)平面鏡反射后的反射光線的反向延長線相交而成，步入人眼的是反射光線，但光線似乎是從鏡后實像上射出的，因而導(dǎo)致光是從實像發(fā)出的這些覺得．撈不到“水中月”、摘不到“鏡中花”就是這個道理．
通過平面鏡成像的實驗，使我們感受到：實像的特性是能被人看到，但不能在光屏上呈現(xiàn)．
二、平面鏡成像
1．平面鏡中像的產(chǎn)生
平面鏡所成的像是物體發(fā)出（或反射出）的光線入射到鏡面發(fā)生反射，由反射光的延長線在鏡后相交而產(chǎn)生的．如圖1所示，光源S在平面鏡后的像并不是實際光線會聚而成的平面鏡成像像的大小，而是由反射光線的反向延長線會聚而成．假若用光屏置于平面鏡后的S′處，是接收不到這個像的．
2．平面鏡成像的特征
平面鏡成像的特征是：（1）平面鏡所成的像是一個正立等大的實像；（2）像與物左右相反；（3）像與物體的大小相同；（4）像和物到鏡面的距離相等；（5）像與物對應(yīng)點的連線和鏡面垂直．后三個特性也可以簡單地說成是像和物體關(guān)于平面鏡對稱，即反應(yīng)在圖紙上是以平面鏡為軸將像旋轉(zhuǎn)180°（或以平面鏡為軸折疊像物），像和物體正好重合．
3．正確理解平面鏡成像的特征
學(xué)習(xí)平面鏡成像的規(guī)律，應(yīng)防止形成以下兩點錯誤：
（1）對于平面鏡成像中像和物的的連線跟鏡面垂直平面鏡成像像的大小，且它們到鏡面的距離相等兩個特征，不能只注意其中的一點而忽視了另一點．
（2）對于平面鏡中像與物的大小相等的特性，即使從字面上都能理解，但因為視覺經(jīng)驗，常常會錯誤地覺得“物體距平面鏡越遠像越小”．糾正的方式可先通過實驗，用“重合法”來檢驗，將玻璃板前的棋子A漸漸遠離玻璃板，從上面看去，實像在逐步“變小”，但把比A小一號的棋子B置于實像位置上時，發(fā)覺二者不能重合，而只有將與A等大的棋子置于實像的位置上時，二者能夠重合，這說明無論物體和平面鏡的距離怎么改變，也無論實像“看起來”如何變化，實像的大小仍然和物體等大．
這么當(dāng)人向平面鏡走進時，為什么認為他的像變大了呢？這是人的視覺經(jīng)驗導(dǎo)致的．一輛車輛在遠處，我們會認為它很小，當(dāng)它向我們駛過來時，我們會認為它越來越大．兩者的道理是相同的．同樣可以解釋“物體距平面鏡越遠像越?。ǖ却蟮膶嵪窨雌饋頃冃。保@是由于實像距離平面鏡前觀察者的距離變遠了，造成像的兩端與耳朵所成的視角變小了，而像還是與物體等大的．
4．影子和倒影的區(qū)別
要區(qū)別影子和倒影這兩種現(xiàn)象，首先要分清二者的動因．影子是由光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播產(chǎn)生的，當(dāng)光在傳播路徑上遇見不透明的物體時，它的傳播將遭到抵擋，在不透明物體的前面產(chǎn)生與物體形狀相像的白色區(qū)域，這就是影子．而倒影則是物體通過水射面（如湖面）反射所成的實像，如緊靠河堤的行道樹和房屋等在水底還會留下倒影．因而，影子和倒影是不同的，它們的區(qū)別在于后者屬于光的直線傳播現(xiàn)象，前者屬于光的反射現(xiàn)象．
三、平面鏡成像特性的應(yīng)用
1．確定鏡中像的位置
例1在圖2甲中畫出ABC在平面鏡中所成的像．
解析依據(jù)平面鏡成像時，像和物體關(guān)于平面鏡的對稱關(guān)系畫圖．欲畫出ABC在平面鏡中的實像，需首先確定三角形上A點、B點和C點在平面鏡里的軸對稱點A′點、B′點和C′點，再依照像是正立的、等大的實像，用實線聯(lián)結(jié)三點即可，如圖2乙所示，圖中AA′、BB′、CC′都是輔助線，要用實線表示，而像A′B′C′是實像，也須要用實線來表示．
2．確定平面鏡的位置
例2圖3甲中S為發(fā)光點，從它發(fā)出的兩條光線經(jīng)平面鏡反射后的兩條反射光線分別與實線a′、b′重合，按照平面鏡成像規(guī)律在圖中畫出平面鏡，并找出S在平面鏡里的像S′．
解析平面鏡所成的像是反射光線延長線的交點，但是像和物的對應(yīng)點的連線與鏡面垂直，像和物到鏡面的距離相等．在圖3乙中，延長a′、b′相交于S′，S′即為S的像．聯(lián)結(jié)SS′，作SS′的中垂線PQ，即為鏡面．注意標注平面鏡的正、反.
3．確定像的位置以及聽到像的范圍
例3如圖4甲所示，M為平面鏡，S是一個點光源，在S與M之間有一塊不透明的擋板P．問：（1）點光源S在平面鏡中的像在那里？（2）什么地方可以見到這個像？
解析（1）從點光源S處向平面鏡M引兩條光線SA、SB，過入射點A、B分別作垂直于鏡面的法線，按照光的反射定理分別做出反射光線AA′、BB′，如圖4乙所示．反向延長AA′和BB′相交于S′，則S′即為點光源在平面鏡中的像．由圖4乙可見，像的位置跟沒有擋板P時是一樣的；（2）光源S發(fā)出的光射向平面鏡，因擋板P的抵擋，平面鏡上只有AB部份被照射到，反射光線只存在于AA′和BB′之間的范圍內(nèi)，所以，只有在這個范圍內(nèi)能夠看見平面鏡中的像．
說明物體發(fā)出的光，只要能抵達平面鏡，才能在平面鏡中成像．像與物的連線總是跟鏡面垂直，像和物到鏡面的距離相等．要確定能看見像的范圍，就要剖析反射光線的范圍．那里有反射光線，那里能夠看見像．
4．確定反射光線的位置
例4如圖5甲所示，S為平面鏡前的一個點光源，A為鏡前的一點，試畫出從S點發(fā)出的經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過A點的反射光線．
解析此題涉及了光反射的許多知識點，由平面鏡成像的原理可知反射光線的反向延長線必經(jīng)過像點．因而可借助平面鏡成像的特征做出點光源的像點S′；之后聯(lián)結(jié)S′A，S′A和平面鏡相交于O點，O點即為入射點，SO為入射光線，OA是反射光線，最后完成光路圖，如圖5乙所示．
說明本題借助了平面鏡成像的規(guī)律――物、像關(guān)于鏡面是對稱的，先找到點光源S經(jīng)平面鏡產(chǎn)生的像S′，聯(lián)接S′A交平面鏡于O點，再聯(lián)接SO完成光路圖，這些解題的思路方式，應(yīng)用在好多平面鏡的解題中．
5．確定時鐘的時刻
例5如圖6所示，是從平面鏡中看見一臺石英鐘的表針位置，此時鐘的實際讀數(shù)應(yīng)是（）
A.8點20分B.4點20分
C.3點40分D.10點40分
解析本題圖示不是鐘的實體，而是石英鐘在平面鏡中所成的像．平面鏡成像有一個特征：像和物對鏡面是對稱的．由此可知，“平面鏡中的表針位置是以12點、6點的連線”為對稱軸左右對換的．所以要讀出圖中的實際讀數(shù)，應(yīng)把紙翻過來讀背面的像，即讀數(shù)為3點40分，本題答案應(yīng)選C．
說明平面鏡成像的特征是：像的性質(zhì)――正立的實像；像的大小――與原物體等大；像的位置――像與物到鏡面距離相等，它們的連線垂直于鏡面．
四、平面鏡成像在生活中的應(yīng)用
如：唐代婦女對著錢幣梳洗；練功房里，街舞藝人借助平面鏡觀察和矯治自己的坐姿和動作；齒科大夫用小平面鏡來觀察病人的病牙；個別商店里借助平面鏡擴大視野空間；潛水艇下潛后，艇內(nèi)的人員通過潛望鏡來觀察海面上的情況．