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光源的光线可以穿过狭缝而投射到平面镜上。
实验开始,两小块圆盘在同一竖直平面内,光线从某一方向沿左小块圆盘投射到平面镜上,这时就能从右小块盘面看到有光线沿盘面射出;如果将含有反射光的右小块盘面向前或向后折,这时在这块盘面上就看不到射出而经镜面反射出来的光线了。
这表明,反射光和入射光是在同一平面内的。
然后,将光源连同狭缝一起转动,改变入射光线的方向,则反射光线的方向也将改变,入射角和反射角都可以从半圆盘的刻度直接读出来。
实验结果是,反射角总是等于入射角。
因此,光的反射规律可以概括如下:
1.反射光线总是在入射光线和法线所决定的平面里,并且跟入射光线分居在法线的两侧;
2.反射角等于入射角。
如果将光源连同狭缝移到右边处,使入射光线沿着方向射到平面镜上,也就是使新的入射角等于原来的反射角,根据反射定律,则新的反射角将等于原来的入射角,即反射光线必定沿着方向射出去。
这就是说,光在反射的时候,光路是可逆的。
举个例子来说吧,由于光路具有可逆性,如果有甲乙两人,中间被一障碍物隔开,彼此谁也看不见谁,则可以加上一块反射镜,或经过多面反射镜的反射,甲将会看到乙,乙也能看到甲。
在平面镜里,我们能看见自己的象,能看见镜子前面物体的象,这些象就是遵循光的反射规律而形成的。
平面镜成象的光路图。
镜前有一支点燃的蜡烛。
从蜡烛火焰发射出来的光线,经平面镜反射以后,传播方向就发生了变化。
譬如说,从点发出的光线,垂直射到镜面上,根据反射定律,反射角等于入射角。
这样,反射光线与入射光线相互重合。
同样的,入射光线的反射光线投射到眼睛里,看上去,就好象这些光线是从镜子里发射出来的,但实际上并不是,只是光线的延长线的交点。
也就是说,镜子后面并不存在实际的光点,也不会有什么光点在屏幕上映现出来。
同样的道理,还可以求得蜡烛的其它各点在平面镜相应的地方形成的虚象点,这些象点组合起来即构成一个跟蜡烛完全相同的完整的虚象。
这就是在镜子里能够看见自己或物体的原因。
平面镜能够形成物体的虚象,那末,这个虚象的大小和位置是怎样的呢?
同样可以证明,蜡烛其它各点与镜子里形成的象点,也是对镜面对称的。
这就表明:物体在平面镜里形成的虚象,和物体大小相等,并且和物体处于对称于镜面的位置。
平面镜成象,在日常生活中到处可以遇到。
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