平面鏡成實(shí)像的一個(gè)日常實(shí)例

摘要：本文論述太陽(yáng)經(jīng)過平面鏡反射以后所形成的圓形光斑-太陽(yáng)的像，是由平面鏡所形成的太陽(yáng)的實(shí)像。

關(guān)鍵詞：圓形光斑；實(shí)像；平面鏡

中圖分類號(hào)：G633.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-6148(2008)1(S)-0062-1

平面鏡能成實(shí)像嗎？是的，日常生活中就有這樣的例子。陽(yáng)光照射在平面鏡上，發(fā)生鏡面反射，在較暗的墻壁上、天花板上會(huì)形成明亮的光斑，習(xí)以為常，不足為奇，但是您注意過光斑的形狀嗎？當(dāng)平面鏡距離墻壁較近，且平面鏡的面積較大時(shí)，反射光斑的形狀與平面鏡的形狀一致。您是否發(fā)現(xiàn)還有一種情況，強(qiáng)烈的陽(yáng)光下，平面鏡在與它距離較遠(yuǎn)的墻壁形成一個(gè)反射光斑，不管反射鏡面的形狀如何，只要平面鏡的幾何大小比它到墻壁的距離小得多，那么反射光斑的形狀總是圓形的，這就是太陽(yáng)通過平面鏡反射形成的實(shí)像。

在光線較暗的室內(nèi)，用平面鏡平放在水平地面上，反射從狹小窗戶中射入的強(qiáng)烈陽(yáng)光，在平整的天花板上觀察光斑現(xiàn)象，能更容易觀察研究這種現(xiàn)象。

現(xiàn)象1 用一塊面積較大的平面鏡來反射太陽(yáng)光，反射光斑清晰的幾何形狀與鏡面形狀完全一致。用黑紙把平面鏡遮住一部分，使反射面成各種規(guī)則的幾何形狀，如三角形、梯形、五角星形等，只要反射面積足夠大，所成的光斑都與反射面的形狀一致。

現(xiàn)象2 用黑紙逐漸擋住反射面，反射光斑逐漸減小，同時(shí)觀察反射光斑的形狀，起先反射光斑的形狀與反射面的形狀一致，形狀邊界明顯，隨著反射面減小，反射光斑形狀的邊界先變得模糊，又慢慢模糊成圓形光斑，再后來圓形光斑的邊界逐漸清晰。此時(shí)再減小反射面，圓形的反射光斑不再減小，但亮度慢慢變暗。

現(xiàn)象3 用整張黑紙蒙住平面鏡，在白紙上開不同形狀的足夠小的孔，無論小孔的形狀如何，反射光斑總是圓形的。

這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明：當(dāng)反射面積很小（如一個(gè)小孔的大?。?，或者反射面大小相對(duì)于鏡面到反射光斑的距離而言足夠小時(shí)，反射光斑總成圓形而與反射鏡面的形狀無關(guān)，這些圓形的反射光斑就是太陽(yáng)的像。

成像原理如圖1所示：遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)光通過黑紙上的小孔，若沒有平面鏡的阻擋， 由于光的直線傳播黑紙就會(huì)產(chǎn)生小孔成像，A處的太陽(yáng)應(yīng)在C位置上有個(gè)倒立的實(shí)像。當(dāng)太陽(yáng)的光通過小孔時(shí)，被平面鏡阻擋，產(chǎn)生鏡面反射，反射光在B處形成一個(gè)倒立的像，太陽(yáng)的像，所以這種情況下的反射光斑是圓形的。太陽(yáng)發(fā)出的光強(qiáng)度很大，離開我們足夠遠(yuǎn)，日常生活中，只要平面鏡離開接受光斑的光屏足夠遠(yuǎn)，反射面的大小相對(duì)與這些距離足夠而言，就相當(dāng)于一個(gè)“小孔”，不管它的形狀如何，太陽(yáng)光照射在“小孔”上，再通過平面鏡反射就形成了的太陽(yáng)的像，這就是生活中常見的圓形反射光斑。當(dāng)然平面鏡反射面積較大，不再是“小孔”時(shí)，就不會(huì)存在這樣的情況，反射的光斑，是能被反射光照亮的面積，所以反射光斑的形狀與平面鏡的形狀相同。

中學(xué)物理中通常把光線直接聚成的像，或者說能用光屏接受到的像，稱為實(shí)像。太陽(yáng)經(jīng)過平面鏡反射以后所形成的圓形光斑-太陽(yáng)的像，是由反射光直接形成的，也能用光屏接受得到，當(dāng)然是實(shí)像，平面鏡所成的實(shí)像。

物理教學(xué)中，有人認(rèn)為平面鏡所成的像總是虛像，這是一種片面的觀點(diǎn)。事實(shí)上，平面鏡不但可以成虛像，在一定的條件下，也可以成實(shí)像。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳寶蓮.《探討平面鏡成像的兩個(gè)問題》［J］.《物理教師》.2002年第23卷第7期

(欄目編輯 王柏廬)