关于镜子,有个问题既有趣又常见,那就是“为什么镜子里的你左右是相反的,上下却不是相反的?”。
平面反射镜的成像方式
其实,镜子成像既不是左右对称也不是上下对称。
出现这种问题的原因是人往往以自己为参照物,而忽视了镜子。准确的说镜子通过平面反射光线,使得物体的像在镜面后方对称出现。这种对称是沿着镜面的垂直轴(即前后方向)进行的,因此物体的前后位置被反转,而左右和上下位置相对于镜面保持不变。
镜面对称坐标参考
这么说可能还不够清楚,如果照镜子的时候换个指示方向的方式,就一目了然了。假设我们站住不动,面对镜子的时候面朝北,镜面朝南,那么当我们动一动东边那只手,镜中人动的一定也是东边那只手,反之亦然。但当我们伸出手指指向北面(也就是我们眼前镜子的方向),镜中的你则一定会指向南,所以说,照镜子时其实是“里外反”。
换句话说就是镜子反转的是物体相对于镜面的前后方向,而非左右或上下。由于人类身体的左右对称性和观察视角的影响,我们感知为左右反转,而上下方向因与镜面垂直,未发生反转。
科普中国(文案:王胜源、陈勇华 绘制:李宏松、蒯胜婷、郑开靓)
来源:中国新闻网