关于凸面镜光线图的文章
如果一个物体位于凸面镜前方,凸面镜会形成该物体的像。如果已知物体到凸面镜的距离,如何画出物体的像?假设一个物体位于凸面镜前方,如下图所示。
橙色线代表凸面镜
蓝线 = 主轴
绿色箭头 = 对象
R = 凸面镜的曲率中心
f = 凸面镜的焦点
物体的图像可以通过绘制穿过物体的所有光线来获得,但这不太实用,因为光线会非常多。为了简化操作,通常只选择几条光线来表示穿过物体的所有光束。由于这一过程涉及光的反射,因此在绘制图像时必须遵守光的反射定律。
光线图
1:
入射到凸面镜上的光线1或光束1平行于主轴,并接触物体的上端。
然后光束经凸面镜反射,反射方向如同光束从焦点 (f) 发出一样。入射光和反射光必须满足光的反射定律,即入射角等于反射角。
2:
入射到凸面镜中的光线2或光束2被吸引到物体的上端,
当光束朝向主轴与凸面镜的交点时,光束就会发生反射。入射光和反射光必须满足光的反射定律,即入射角等于反射角。
3:
入射到凸面镜中的光线 3 或光束 3 被吸引到镜面曲率的中心点 (R) 并接触到物体的上端,
然后,光束被凸面镜反射,就好像反射光束是从曲率中心射出的一样。反射光束与入射光束重合。入射光和反射光必须满足光的反射定律,即入射角等于反射角。如果光束与反射光束重合,则光束必须垂直(90 °)于凸面镜表面。
成像(两条光线)
如图所示,仅用两条光线即可绘制出图像。如果使用两条光线,则可以形成三种不同的图像。
射线 1 和射线 2

射线 1 和射线 3

射线 2 和射线 3

仅使用两束光成像时,成像方式也需要根据物体到凸面镜的距离进行调整。如果物体到凸面镜的距离如图所示,那么仅使用两束光成像有三种方法。如果物体到凸面镜的距离与上图所示不同,例如物体位于焦点和曲率中心之间,那么成像方式不一定有三种,可能只有两种。
如果用凸面镜作图,可以选择一种方法,不需要使用两种或三种方法。
成像(三条光线)
如图所示,可以用三束光或三条光线来绘制图像。
如果物体到凸面镜的距离不像图中所示,例如,如果物体位于凸面镜和焦点之间,
如果物体位于焦点和曲率中心之间,则无法像图中那样用三种方式绘制成像图。成像图只能用两种方式绘制。请观察凸面镜成像的示例,其中物体到凸面镜的距离不同,以了解凸面镜的成像情况。