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为什么镜子里的成像是左右反转而不是上下颠倒
2017-10-15

题主的描述很容易造成理解上的误解。

问题描述中,无论是“左右反转”,还是“上下颠倒”,这两个概念都是基于镜面的一种“对折”,是一种三维空间内的操作方式,但是镜面反射描述的是一种由点到面,从一维到二维平面上的成像现象。

整个理解过程完全是基于点和面的反射出发,没有对折、旋转等概念。

在解释之前,我们先来了解一下平面镜成像原理的基本概念:

镜子是根据平面镜成像原理工作的,遵循光的反射定律,能在镜面背后形成正立、等大的虚像(即这个像并不是实际存在,摸不到的)。

这里提到光的反射定律,那么什么是光的反射定律?

反射光线与入射光线、法线在同一平面上;

反射光线和入射光线分居在法线的两侧;

反射角等于入射角。

可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等,光路可逆”。

光的反射定律三句话中的第一句话恰好解答了题主的疑惑。

我们以初中课本中最经典的平面镜成像示例图为例:

图中的蜡烛,将其拆解为一个点、一个点......图中的S点,光线碰到镜面反射到人眼里,法线是垂直于镜面、与入射线和反射线在同一平面的一条线,而虚像中的S’点是反射线的反向延长线,形成的点自然是与实物的那一点在同一平面上。

即,蜡烛左边的点对称到镜子里的正前方,右侧的点对称到所在位置镜子里的正前方。

每一个点都符合反射成像原理,拼凑起来就是整个蜡烛的虚像。

这也就是为什么你看镜子中的自己,右手对应于右手,左手对应于左手。

光线照射到身上,能够反射到镜面上就是人的正面,所以正面形成的像依据成像原理就完全对称的自己。

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为什么镜子是左右反转而不是上下? ——中德字幕 来源自bilibili

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