每天照鏡子的時候,有沒有想過為甚麼鏡子會照到自己呢?在風浪平靜的日子,平靜的水面仿似一塊偌大的鏡子,會反映出岸上風景的倒影(見)。其實,水中的倒影以及鏡中的物件,都稱為「像」(image)。當我們觀察平面鏡時,如中鏡子前的物件,其影像會出現在鏡中。這個影像看起來,仿佛是一件放置在鏡子後的物件一樣。究竟這個影像乃位於何處?它有甚麼特性嗎?我們可以運用光線圖和實驗,討論像的形成及其特性。
一點會發光的物體,可稱為點光源()。在探究一整件實物的平面鏡像之前,可先討論點光源的平面鏡成像,找出點光源的像之準確位置。以下實驗便以燈泡發光的一點作為點光源,尋找像的位置:
從以上實驗的結果可總結出,點光源在平面鏡中的像有以下特性():
那麼虛像是甚麼呢?接下來,我們將會認識何謂虛像。
如前所述,平面鏡中的像是虛像(),那麼虛像 (virtual image) 是甚麼呢?要了解甚麼是虛像,先認識甚麼是實像 (real image):
實像:可以投射在屏幕的像
例如投影機投射在屏幕上的影像就是實像。要注意,實像形成時,來自物體上每點的光線會聚焦在實像上()。現在討論回平面鏡。既然我們可以位於鏡前、從鏡中觀察到物體的像,假使我們如般,把一塊屏幕放在鏡後,並在鏡後觀察屏幕,屏幕上會如投影機的情況般,出現物體的像嗎?我們發現:
在平面鏡的情況,因為反射後的光線,實際上沒有在像的位置聚焦,影像不能投射在鏡後的屏幕上。我們會說平面鏡的像是虛像。即虛像就是:
虛像:不能投射到屏幕上的像
雖然虛像不會發出光線,但只要我們望着虛像,便會接收到仿似來自虛像的光線,在視覺上感到有另一件物體在虛像的位置()。