Предмет и его зеркальная точка
Меняй расстояние до зеркала. Следи за реальными отражёнными лучами и пунктирными продолжениями.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Плоское непрозрачное зеркало. Изображение равноудалено за зеркалом; размеры и расстояния показаны в одном условном масштабе.
Пересекаются продолжения
От светящейся или освещённой точки к зеркалу идут разные лучи. После отражения они попадают в глаз. Если мысленно продолжить отражённые лучи за зеркало, продолжения пересекутся в точке изображения.
Реальные лучи за непрозрачное зеркало не проходят. Поэтому изображение называют мнимым. Его можно видеть глазом, но нельзя получить на экране, поставленном за зеркалом в точке пересечения продолжений.
Реальные лучи
Идут от зеркала к наблюдателю
Продолжения за зеркало
Пересекаются в мнимой точке
Мнимое изображение определяется пересечением продолжений, а не реальных лучей.
Если изображение мнимое, значит ли это, что его нельзя увидеть?
Нет. «Мнимое» — характеристика хода лучей. Глаз получает настоящие отражённые лучи и воспринимает их как пришедшие из точки за зеркалом.
Симметрия относительно плоскости
Изображение точки расположено на перпендикуляре к зеркалу на таком же расстоянии за зеркалом, как предмет перед ним. Для предмета строят изображения нескольких характерных точек и соединяют их.
Получается прямое изображение того же размера. Расстояние от предмета до изображения равно удвоенному расстоянию до зеркала в этой геометрии. Если предмет отодвинулся от зеркала на 10 см, расстояние до его изображения увеличилось на 20 см.
Расстояния
dизобр = dпредм
Размеры
Hизобр = Hпредм
Предмет — изображение
2d
Плоское зеркало даёт изображение, симметричное предмету относительно своей плоскости.
Предмет в 30 см перед зеркалом: где изображение?
В 30 см за зеркалом. Между предметом и его изображением — 60 см.
Отражения в зеркальных поверхностях
Плоская зеркальная грань даёт мнимое изображение, положение которого определяется симметрией.
Basile Morin · CC BY-SA 4.0 · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Отражение горы в спокойной воде
Отражение в спокойной воде помогает увидеть геометрическую симметрию объекта и изображения.
Oregon's Mt. Hood Territory. · Public domain · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Что именно меняет зеркало
Зеркальное отображение меняет направление, перпендикулярное плоскости зеркала: передняя и задняя стороны оказываются симметричными. Бытовая фраза «зеркало меняет право и лево» связана с тем, как мы мысленно поворачиваем себя для сравнения с изображением.
Верх и низ сохраняются для вертикального зеркала, как и размеры. Надпись выглядит зеркально, поскольку изменяется пространственная ориентация её формы. Это удобно рассмотреть по стрелке и её изображению на схеме.
Сохраняется
Размер предмета
Для вертикального зеркала
Изображение прямое
Меняется
Ориентация относительно плоскости зеркала
Свойства изображения следуют из геометрической симметрии.
Маленькое зеркало обязательно даёт уменьшенное изображение?
Нет. Плоское зеркало сохраняет масштаб изображения. Малый размер зеркала ограничивает область, которую наблюдатель видит.
Построение и область видимости
От точки предмета проводят к зеркалу два луча и отражают их по закону равенства углов. Затем продолжают отражённые лучи пунктиром назад. Для определения, увидит ли глаз изображение, нужно проверить, попадают ли нужные лучи в глаз через реальную площадь зеркала.
В модели перемещай предмет и наблюдай равенство расстояний. Пунктир обозначает только геометрическое продолжение. Стрелки движения света должны оставаться на стороне предмета и наблюдателя.
Построй симметричную точку
На равном расстоянии за зеркалом
Проверь реальные лучи
Они отражаются от поверхности
Продли пунктиром
Продолжения сходятся в изображении
Видимость зависит от размера и положения зеркала и наблюдателя.
Почему изображение может существовать по построению, но не быть видным из данной точки?
Отражённые от конечного зеркала лучи могут не попадать в глаз этого наблюдателя. Геометрия изображения и доступность лучей — разные вопросы.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 8 класс», § 35. Тема и содержание сверены с файлом «8 класс. Физика — § 35. в плоском зеркале.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.