Плоское зеркало: особый неизменный случай

1 · Прогноз

Обычное плоское зеркало — бытовой случай зеркального изображения. При удалении предмета от плоского зеркала меняется ли размер его мнимого изображения?

• Изображение уменьшается при удалении предмета.
• Нет — изображение плоского зеркала всегда того же размера, что предмет (увеличение ровно 1), при любом расстоянии.
• Изображение растёт при удалении предмета.

2 · Подготовка

1. Откройте пресет plane-mirror и нажмите «Сброс».
2. Включите показание расстояния до изображения.
3. Задайте расстояние до предмета для каждой пробы и запишите расстояние до изображения.

3 · Сбор данных

Постройте d_i (ось y) против d_o (ось x) для трёх проб. Линия прямая через начало с наклоном −1?

4 · Анализ

1. Для одной пробы убедитесь, что d_i = −d_o точно (плоское зеркало — предел зеркального уравнения при f → ∞). Сравните с таблицей.
2. Объясните, почему изображение плоского зеркала всегда сидит ровно настолько за зеркалом, насколько предмет перед ним, и почему увеличение всегда ровно 1.

5 · Развитие

1. Плоское зеркало можно считать кривым зеркалом с бесконечным фокусным расстоянием (идеально плоское = нулевая кривизна). Используя 1/f = 1/d_o + 1/d_i при f → ∞, объясните, почему это даёт ровно d_i = −d_o.
2. При подходе к плоскому зеркалу ваше изображение идёт навстречу с той же скоростью — расстояние до изображения всегда точно равно вашему расстоянию от поверхности. Почему это делает плоские зеркала уникально простыми по сравнению с искривлёнными зеркалами и линзами?

← Вернуться к эксперименту

138 бесплатных печатных физических рабочих листов