我們每天早上起床總要在試衣鏡前著裝,有時(shí)到商場(chǎng)或服裝店買(mǎi)衣服時(shí),也要到試衣鏡前試穿一下,看看效果再作決定.對(duì)于試衣鏡,同學(xué)們了解多少呢?
其實(shí),試衣鏡就是平面鏡.我們?cè)谡甄R子的時(shí)候,可以在鏡子里看到另外一個(gè)“你”,鏡子里的這個(gè)“人”就是你的像.
一、試衣鏡發(fā)展史
人類(lèi)最初是從江河湖水中看到自己形象的,這就是“水鏡”.由于受自然條件限制,刮風(fēng)、下雨時(shí)水面不平,或水流渾濁就看不清像了.于是古人便用器皿盛水照像(如我國(guó)西安半坡村出土的原始社會(huì)的文物中,就有盛水取像的陶盆).到了青銅器時(shí)代,由于銅面能反光,人們便直接用銅面照像,由此產(chǎn)生了銅鏡.戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,隨著工藝技術(shù)迅速發(fā)展,銅鏡制作技術(shù)逐漸提高,銅鏡背面多用淺浮雕或鑲嵌金銀絲,做出各種圖案,成為精美的工藝品.青銅鏡在我國(guó)已有三千多年歷史.唐太宗李世民有句名言:“以銅為鏡,可以正衣冠;以古為鏡,可以知興替;以人為鏡,可以明得失.”這里所說(shuō)的以銅為鏡便是指的青銅鏡.在描寫(xiě)花木蘭替父從軍的《木蘭詩(shī)》里,有一句:“當(dāng)窗理云鬃,對(duì)鏡貼花黃.” 這里的鏡也是指青銅鏡.600多年前,威尼斯是世界玻璃工業(yè)中心,威尼斯人首先制作出平玻璃板,接著在平玻璃板上鍍金屬,制成了玻璃鏡.威尼斯的鏡子轟動(dòng)了歐洲,成為—種非常時(shí)髦的東西.起初玻璃板上鍍的是錫和水銀的混合物,由于水銀蒸氣有毒,對(duì)人體有害,現(xiàn)在制鏡用的是化學(xué)鍍銀工藝,也有鍍鋁的.
二、試衣鏡成像原理
那么平面鏡是如何成像的呢?如圖,光從發(fā)光點(diǎn)P發(fā)出,光線(xiàn)被平面鏡反射后,射入我們的眼睛里,反射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于P′點(diǎn).發(fā)光點(diǎn)雖然在P,可是我們逆著反射光線(xiàn)的方向看去,就覺(jué)得發(fā)光點(diǎn)好像在平面鏡后面P′處,P′就是發(fā)光點(diǎn)P的像.顯然,實(shí)際上光線(xiàn)不是來(lái)自P′點(diǎn),平面鏡后面也不存在發(fā)光點(diǎn)P′,所以這個(gè)像是虛像.
平面鏡前面的物體可以看成是由許多點(diǎn)組成的,每個(gè)點(diǎn)在鏡子里都有一個(gè)像,這些像就組成物體的像.物體在平面鏡里的像也是虛像.
平面鏡既然能成像,那么平面鏡所成的像有什么特點(diǎn)呢?物體在平面鏡里成的是虛像;像和物的大小相等,它們的連線(xiàn)跟鏡面垂直,它們到鏡面的距離相等.用一句話(huà)概括,即虛像與物體關(guān)于鏡面是對(duì)稱(chēng)的.
三、試衣鏡成像的幾個(gè)例題
例1 下圖所示,小明同學(xué)在試衣鏡前觀(guān)察自己的全身像,他實(shí)際看到的像應(yīng)是圖中的哪一幅?
解析平面鏡成像特點(diǎn): 上下不顛倒,左右互換.小明用右手拿球,右褲污漬,左腳在前.他在鏡子中的像左右相反,答案選B.
例2某人站在試衣鏡前一段距離,他以速度v向鏡面走近,他在鏡中所成的像以多大速度向鏡面靠近?這人在走近鏡面時(shí),從鏡中去觀(guān)察,為什么總覺(jué)得自己的像“變大”了?
解析 由于像與物連線(xiàn)跟鏡面垂直,它們到鏡面的距離相等,在相同時(shí)間內(nèi),某人向鏡面走近的距離與像向鏡面靠近的距離相等,所以像同樣以速度v向鏡面靠近.
站在試衣鏡前的人,向試衣鏡走近時(shí),他的像始終與物體大小相等,是不會(huì)改變的.但人們往往以為像“變大”了,這是因?yàn)槿说难劬τ^(guān)察到物體的大小,不僅與物體的真實(shí)大小有關(guān),而且還跟“視角”有關(guān).視角是指從物體兩端與眼睛連線(xiàn)的夾角,如圖∠AOB就是視角.人看試衣鏡所成的像,將像當(dāng)成物體,當(dāng)人們從P點(diǎn)移至距試衣鏡較近的Q時(shí),視角由∠AOB變?yōu)椤螦′O′B′,視角變大,認(rèn)為像變大了.視覺(jué)上看物體這種遠(yuǎn)小近大的現(xiàn)象,也是人們一種錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象.
例3身高為1.6m的小明同學(xué)站在試衣鏡前,想觀(guān)察自己全身像,他調(diào)整自己與鏡面之間距離以及鏡子懸掛的高度,終于看到了自己全身像.請(qǐng)你幫他計(jì)算此時(shí)需要鏡子的最小長(zhǎng)度為多大?
解析根據(jù)光的反射定律和平面鏡成像特點(diǎn)作出人在試衣鏡中所成的像(如圖所示).人眼要想通過(guò)試衣鏡看到頭頂和腳,就必須有兩條分別來(lái)自鏡的最上方和最下方的反射光線(xiàn)進(jìn)入人眼,而這兩條反射光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)分別交于在試衣鏡中像的頭頂和腳底,由三角形知識(shí)可知,鏡高M(jìn)N為人的身高一半,即小明需要鏡子最小長(zhǎng)度為0.8m,同理試衣鏡的寬度是人身寬的一半.當(dāng)然鏡子的懸掛點(diǎn)位置必須位于小明眼睛和頭頂之間的一半處.