平面镜：一个特殊的、不变的情况

1·预测

普通的平面镜是镜子成像的日常情况。当你将物体移离平面镜更远时，它的虚像的大小会改变吗？

• 随着物体移得更远，图像会缩小。
• 不会——无论距离多远，平面镜的图像始终与物体大小相同（放大倍数恰好为 1）。
• 随着物体移得更远，图像也会变大。

2·设置

1. 打开「平面镜：一个特殊的、不变的情况（plane-mirror）」预设并按重置。
2. 启用像距读数。
3. 设置每次试验的物距并记录图像距离。

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。直线是否通过原点且斜率为−1？

4·分析

1. 对于一次试验，准确确认 d_i = −d_o（平面镜是镜像方程的 f → ∞ 极限）。与表比较。
2. 解释为什么平面镜的图像总是位于镜子后面与物体位于镜子前面的距离一样远，以及为什么放大倍数总是正好为 1。

5·扩展

1. 平面镜可以被认为是具有无限焦距的曲面镜（完全平坦=零曲率）。使用 1/f = 1/d_o + 1/d_i 且 f → ∞ 解释为什么这会精确地迫使 d_i = −d_o。
2. 当你走向平面镜时，你的图像以相同的速度走向你——图像距离总是与你自己到镜子表面的距离完全匹配。与曲面镜和透镜相比，为什么平面镜特别简单？

这个实验背后的物理原理

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