反射落在物体表面上的光线的反射过程称为光反射。平面镜反射几乎所有落在其上的光。为了研究和观察光的反射,我们需要一种能够产生细光束的设备。换句话说,反射是两种不同介质之间边界处的确定波方向的变化,从而使波移回到它来自的介质中。一些常见的示例包括光,声音和水波的反射。用简单的话来说,光的反射是在撞击任何不同物体的表面时,在同一介质中反射回来的光的现象。
遵循反射现象,得出了两个反射定律,如下所述:
- 入射角始终等于反射角。
- 入射光线(在入射点处形成的法线)和反射光线都位于同一平面上。
平面镜
平面镜是指具有平坦(平面)反射表面的镜。光线撞击平面镜时,反射角始终等于入射角。入射角是指入射光线与表面法线(垂直于表面的假想线)之间的角度。类似地,反射角是入射点处反射射线与法线之间的角度。
球面镜下方的凹面镜和凸面镜也能够产生类似于平面镜的物体虚像。但是,由它们形成的图像并不总是像在平面镜的情况下一样具有与物体相同的尺寸。由凸面镜形成的图像始终会缩小形成的虚像,但是在凹面镜的情况下,如果将对象放置在焦点和镜杆之间的某个位置,则可以看到放大的虚像。但是,当我们需要相同大小的虚像时,最好使用平面镜而不是球面镜。
由平面镜形成的图像的特征:
- 形成的图像与对象大小完全相同。
- 镜外图像的位置与前面物体的位置相同。
- 形成的图像是虚拟的。
- 平面镜始终形成对象的真实图像。
- 在平面镜中获得的图像始终是正像。
- 可以观察到横向倒转的现象。右边似乎在左边,反之亦然。
让我们寻找一些例子,以更好地理解平面镜的表面可以再次反射图像:
您是否见过风景优美的照片或脏衣服的反射?镜子总是将反射的光线翻倍,因此如果我们要确保在镜子中看到的就是我们想要看到的东西。谈到倍增时,当我们有两个彼此面对的镜子时,它们将能量流向它们之间来回移动。
我们有时观察到,每当我们拜访理发师时,他都会将镜子对准我们的背面。此设置将光线直接聚焦到我们的头发中,并帮助理发师正确修剪头发。
理发后,理发师在我们的后部放置一面镜子,以便我们可以在前面的镜子中看到头发的图像,在前面的镜子中可以非常清楚地看到理发。在这种状态下,反射光再次从一个反射镜反射回另一个反射镜。当两个反射镜相互倾斜时,它们可以共同在前面形成物体的多个图像。
上图显示了由平面镜形成的图像。如上所述,可以在图像中非常清楚地观察到由平面镜形成的图像的特性。大小,距离等都相等,并形成虚拟的,直立的和横向倒置的图像。
反射光可以再次反射,直到光失去所有能量为止。
例如,万花筒演示了此声明的一个著名示例。在万花筒中,两个或两个以上的反射镜以一定角度相互放置,从而反射光可以反射多次,并且将要看到图像的物体放置在反射镜的一端。由于反复反射,我们可以看到与物体截然不同的多个图像。有时候,在公平的人中,当他们在万花筒下观察时,会使用此技巧向客户展示不同的手部图像。人们经常将这些图像用作为艺术品,纺织品或任何其他目的创建一些新设计的想法。
多张图片
多个图像是每当两个或两个以上的反射镜彼此面对且在它们之间放置一个物体时形成的图像。如果继续增加彼此倾斜的镜子的数量,我们可以观察到不同数量的图像。
为了计算形成的图像数量,我们使用以下公式将平面镜彼此倾斜放置
where, N=number of images formed
angle between the mirrors
图像的数量还取决于物体的位置。
如果对象是不对称的,则可以看到两种情况:
•如果值即使是图像的数量也由公式给出,
•如果值是奇数,则图像的数量由公式给出,
如果对象是对称的,那么只会出现一种情况:
•不论是可以使用公式计算的图像数,
上图显示了由平面镜形成的多个图像。如上所述,图像的数量取决于反射镜之间的角度,因此对于要形成的多个图像,必须在两个反射镜之间或两个以上的反射镜之间具有一定的倾斜度。
我们也可以在一些博物馆中观察到这种现象,这些博物馆中有许多不同种类的镜子,根据它们的倾斜度,它们会提供不同数量的图像。
有时,在拜访一家理发店时,我们发现,如果在镜子的两边都放一面镜子,那么我们只要观察其中的任何一张,就可以看到大量的图像。除了从设计的角度来看,这样做还可以使理发师剪发后,通过在我们的后侧放置一面镜子,可以很容易地向我们展示剪发。
样题
问题1:计算两个平面镜彼此成直角时形成的图像数量。
回答:
To calculate the number of images formed we use the following formula,
Given, θ = 90°
Putting the value in the formula we get,
Therefore, N = 4 – 1
Therefore, N = 3
So the number of images formed is 3.
问题2:确定两个平面镜彼此倾斜60°时形成的图像数量。
回答:
To calculate the number of images formed we use the following formula,
Given, θ = 60°
Putting the value in the formula we get,
Therefore, N = 6 – 1
Therefore, N = 5
So the number of images formed is 5.
问题3:如果镜之间的角度为0,则计算由不对称物体形成的图像数量
回答:
Given, θ = 40°
Putting the value in the formula we get,
which is odd and the object is asymmetric
Hence we will use,
to calculate number of images,
Therefore, N = 9
So the number of images formed is 9.
问题4:如果我们形成了11个图像,请找出两个反射镜之间的倾斜度。
回答:
To calculate we will use the following formula,
Given, N=11
Therefore, θ = 30°
Hence, the angle of inclination is 30°.
问题5:如果所用的物体是不同颜色的大理石,则将其命名为能够以多种图案清晰显示物体的多个图像的设备。
回答:
Kaleidoscope can show multiple images of the marbles with many beautiful patterns.
问题6:写出由平面镜形成的图像的任何两个特征吗?
回答:
The following are the two characteristics:
• Size of image is same as that of object.
• The image distance from the mirror is same as that of the object.
问题7:有多少反射定律?陈述他们。
回答:
There are two laws of reflection,
• The angle of incidence is always equal to the angle of reflection.
• The incident ray, the normal formed at the point of incidence and the reflected ray, all lie in the same plane.