凹面镜：像会聚透镜一样的真实图像

1·预测

凹面镜像会聚透镜一样聚焦光线。将物体移离凹面镜更远，是否会使其实像移近镜子的焦点，就像透镜一样？

• 不——更远的物体会使图像离镜子更远。
• 镜子和透镜遵循完全不同的成像规则。
• 是的 - 同样的 1/f = 1/d_o + 1/d_i 关系适用，因此较远的物体会产生更接近焦距的图像。

2·设置

1. 打开「凹面镜：像会聚透镜一样的真实图像（concave-real）」预设并按重置。镜子的焦距固定为15厘米。
2. 启用像距与放大率读数。
3. 设置每次试验的物距并记录图像距离和放大倍数。

3·收集数据

针对三次试验，绘制像距d_i（y轴）相对物距d_o（x轴）的关系图。

4·分析

1. 对于一次试验，使用 f = 15 cm，根据 1/f = 1/d_o + 1/d_i 计算 d_i，然后 m = −d_i/d_o。将两者与表进行比较。
2. 请解释为什么镜面方程在数学形式上与薄透镜方程完全相同——两者都使用相同的1/f = 1/d_o + 1/d_i关系，尽管镜面是反射光而非折射光。

5·扩展

1. 剃须镜或化妆镜是凹面的，保持得比其焦距更近，以产生放大的虚像（如放大镜实验）。相反，该实验将物体保持在 f 之外，从而给出真实的倒置图像。解释一下您何时需要每种配置。
2. 本实验中的每张图像都有负放大倍率。利用凹面镜的实际反射几何结构解释为什么凹面镜形成的实像是倒立的，就像会聚透镜的实像一样。

这个实验背后的物理原理

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