第二節 光也會回頭走路(2 / 2)

平麵鏡能夠形成物體的虛象,那末,這個虛象的大小和位置是怎樣的呢?

同樣可以證明,蠟燭其它各點與鏡子裏形成的象點,也是對鏡麵對稱的。這就表明:物體在平麵鏡裏形成的虛象,和物體大小相等,並且和物體處於對稱於鏡麵的位置。

平麵鏡成象,在日常生活中到處可以遇到。平靜的湖水就象一麵鏡子,湖邊那些山石、樹木、拱橋與其倒影相映成趣,這是水麵反射的效果。金屬表麵經拋光或電鍍,象鏡子一樣能形成人象,這是金屬表麵反射的效應。平麵玻璃鏡子,那就更是屢見不鮮了。平麵鏡不僅在人們生活中不可缺少,在工業上還很有用呢。例如,在精密電工儀表和電子儀表的表盤上,就常常裝有一塊小鏡子,在讀取指針指示的讀數時,隻有眼睛正對著指針,隻看見指針而看不見它在鏡子裏的影象時——指針和它的影象完全重合,這時讀取的指針指示數,才是正確的讀數。

光束投射在平麵鏡上將會發生反射現象,光的傳播方向發生了改變,因此,平麵鏡除了可以用作成象之外,還可以用來改變光路的方向。例如,軍事上用的潛望鏡,就是在Z形鏡筒的上下拐彎處各加一隻平麵鏡構成的,兩塊平麵鏡均置成45°角,而且麵對麵,通過平麵鏡兩次改變90°方向,使來自景物的光束在高度方向上,從上到下平移了一個距離,達到潛伏觀察的目的。

反射鏡麵如果不是平麵,而是光滑的球麵,則稱之為球麵鏡。利用球麵的凹麵作為反射麵的球麵鏡,叫做凹麵鏡或凹鏡;利用球麵的凸麵作為反射麵的球麵鏡,叫做凸麵鏡或凸鏡。凹鏡和凸鏡都可以看成是由許多微小平麵鏡組合而成的,就象足球皮是由許多小塊皮子拚合而成的那樣。

讓凹麵鏡對著太陽,陽光投射到鏡麵上,又被反射回去,反射光集中在一點,這個點叫做凹麵鏡的焦點。將易燃的東西放在此處,就會被烤焦,甚至能著起火來。焦點和球麵頂點之間的距離,叫做凹麵鏡的焦距。反過來,如果在凹麵鏡的焦點處放一個小燈泡,燈光投射到鏡麵上以後,被反射回來而成為一束平行光束,向著一個方向照射過去。

平行光束投射到凹麵鏡上,反射光束是會聚的,故凹麵鏡又稱之為會聚鏡。平行光束投射到凸麵鏡上,則同凹麵鏡的情況相反,反射光束是發散的,故凸麵鏡又稱之為發散鏡。凹麵鏡的焦點是光線會聚而實際相交形成的,稱之為實焦點。凸麵鏡使入射的平行光反射而變成發散光束,將發散的反射光線反方向延長,其交點並不在鏡予的前麵,不是光束的實際聚合點,因而稱之為虛焦點。

球麵鏡的用途很廣。不過,為了改善聚光性能或提高成象質量,通常是采用拋物麵鏡來代替球麵鏡。凹麵鏡的聚光作用,可以用來製成太陽灶和太陽爐。它是采用水泥、塑料或金屬製成的凹形拋物麵殼體,其內麵貼上玻璃鏡麵或鍍有金屬的塑料薄膜,象一把倒置撐開的雨傘,將陽光聚集在其焦點處,此處放上水壺或鍋,會聚在壺底或鍋底的陽光可產生500℃左右的高溫,將水燒開,飯菜燒熟。凹麵鏡的另一用途是,利用光路可逆性而造成平行光束,如探照燈和手電筒就是這樣製造出來的。凸麵鏡也是很有用的,通過它可以看到比平麵鏡大的視野,因此在汽車駕駛室外邊安裝一個凸麵鏡,在一些大城市路口或交通崗處也常安裝有凸麵鏡。

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