光的反射定律與平面鏡

平面鏡成像(Image Formation in Plane Mirrors)的探討

平面鏡成像(Image Formation in Plane Mirrors)的探討
國立台南第一高級中學物理科羅焜哲老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

Q:平面鏡的成像是上下不顛倒但左右相反?

A:鏡面的上下與左右並無差異,如果左右相反,為何上下沒有顛倒?如圖,一個物體(以座標軸表之)的平面鏡的成像與物體本身比較,兩者在空間中的方向其實是「前後(軸)相反」。為什麼我們大家錯以為是左右(軸)相反呢?

鏡子(Mirror)

鏡子(Mirror)
高雄市立高雄女子高級中學物理科蔡宗賢老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

鏡子是一個有平滑反射面,足以形成影像的物體。我們最熟悉的鏡子,為平面鏡,它有一平整的反射面。曲面鏡則使用來產生放大與縮小的像,及用來會聚或發散反射的光線。

鏡子通常用來整理儀容、裝飾與建築。鏡子也使用在科學儀器上,例如:望遠鏡、雷射、照相機與工業機器上。大部分鏡子為可見光設計,但是有些光學儀器,需要鏡子來反射其它的波或其他波長的電磁輻射。

全反射

全反射 (Total Reflection)
高雄市立高雄女子高級中學一年級蕭渝庭/高雄市立高雄女子高級中學物理科蔡宗賢老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

全內反射

全內反射為一個光學的現象。當一束光線通過介質的邊界時,與法線間的角度大於臨界角就會發生全反射。如果另一個介面的折射率比較小,沒有光能通過,所以全部的光線都被反射回來。入射角中的臨界角是發生全反射的關鍵所在。

當一束光線通過折射率不同的介質時,有一部分的光束會在邊界發生折射,有一部份則被反射。當入射角等於臨界角時,光束會被折射到沿著邊界走。但是,如果入射角大於臨界角,光束就無法通過介面而全部被反射回來。這個現象只發生在光線從折射率高的往折射率低的介質射入。