光學
平面鏡
平面鏡成正立、等大的虛像,像在鏡後的距離與物在鏡前的距離相等。
平面鏡——互動式光學模擬。平面鏡成正立、等大的虛像,像在鏡後的距離與物在鏡前的距離相等。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室,提供即時 SI 測量與分步引導教學。
平面鏡
平面鏡成正立、等大的虛像,像在鏡後的距離與物在鏡前的距離相等。
平面反射遵循反射定律。像距等於物體到鏡子後方的距離,放大率為一。這是虛像,因為反射光線實際上並未在該處會聚 —— 大腦是沿著虛線的延伸方向反推得出的。
- 放大率 m = +1
- 像距 = 物距
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面:探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定,以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
普通的平面鏡是鏡子成像的日常情況。當你將物體移離平面鏡更遠時,它的虛像的大小會改變嗎?
預測權重
- 隨著物體移得更遠,影像會縮小。
- 不會-無論距離多遠,平面鏡的影像始終與物體大小相同(放大倍率恰好為 1)。
- 隨著物體移得更遠,影像也會變大。
可變角色
您設定的內容:
- 物距d_o (cm)
您測量的內容:
- 像離d_i (cm)
調查如何進行
- 開啟 plane-mirror 預設並按下 Reset。
- 啟用像距讀數。
- 設定每次試驗的物距並記錄影像距離。
控制方程
平面鏡為 f → ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
平面鏡是具有無限焦距的鏡子方程式的特殊情況:1/∞ = 1/d_o + 1/d_i 精確地迫使 d_i = −d_o,放大倍率始終為 1 — 一個未放大的直立虛像。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一次試驗,準確確認 d_i = −d_o(平面鏡是鏡像方程式的 f → ∞ 極限)。與表比較。
- 解釋為什麼平面鏡的影像總是位於鏡子後面與物體位於鏡子前面的距離一樣遠,以及為什麼放大倍率總是正好為 1。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 平面鏡可以被認為是具有無限焦距的曲面鏡(完全平坦=零曲率)。使用 1/f = 1/d_o + 1/d_i 且 f → ∞ 解釋為什麼這會精確地迫使 d_i = −d_o。
- 當你走向平面鏡時,你的影像以相同的速度走向你——影像距離總是與你自己到鏡子表面的距離完全匹配。與曲面鏡和透鏡相比,為什麼平面鏡特別簡單?
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- 歡迎學習平面鏡
- 選擇物體
- 播放
- 鏡後之像
- 打開檢查器
- 完成了!
打開互動式模擬以構建場景,點擊運行,並透過即時測量和引導式教學進行探索。