光碰到光滑的镜面会弹回来——不是乱弹,而是有规矩的。这条规矩,能解释镜子、水面倒影,甚至潜望镜。
照镜子、看平静湖面的倒影、夜间路灯照在湿路上的亮条——都是光的反射:光射到物体表面,又折返回来,进入你的眼睛。
能当镜子的表面通常很光滑,反射出来的光比较整齐,像「复制」一份影像;粗糙墙面也会反射,只是光线四散,你看不到清晰的像。
光滑表面,反射光大致平行,能成清晰像。
粗糙表面,反射光向各方向散开,多数物体靠它让我们看见颜色。
初中要抓住两条:
在入射点作一条垂直于镜面的直线,叫法线(想象成一把竖着的尺子)。
入射角 i:入射光线与法线的夹角;反射角 r:反射光线与法线的夹角。它们在同一平面里,且i = r。
你可以试试:拖动橙色入射点沿镜面上下滑,或拖光源改变入射方向。虚线是法线,注意入射角与反射角始终相等。
拖动镜面上的橙色点或左上角光源,观察 i 与 r 怎样同步变化。
平面镜成的像是虚像——光好像从镜后发来,其实没有光真的从那里射出;像与物到镜面的距离相等,大小相同,但左右颠倒(你举右手,像里举的是「左」)。
潜望镜里装两面平面镜,光经过两次反射改变方向,让潜艇里的人能看到水面上的情况——每一步反射都遵守 i = r。