平面鏡、凹面鏡與凸面鏡
引言
日常生活中的許多物品，如湯匙和鏡子，都運用了光學原理。特別是凹面鏡和凸面鏡，具有不同的成像特性和應用。
| 鏡子類型 | 結構 | 成像性質 | 光路特點 |
|---|---|---|---|
| 平面鏡 | 雙面平坦 | 虛像，等大、等距 | 反射光線在擴充線交集 |
| 凸面鏡 | 中心薄、邊緣厚 | 縮小虛像，較小 | 反射光線向外散射 |
| 凹面鏡 | 中心厚、邊緣薄 | 實像或虛像，倒立或正立 | 反射光線向內匯聚 |
凸面鏡的應用
凸面鏡是一種發散鏡，光線經其反射後會散開。由於其擴散視野的作用，凸面鏡常運用於：
- 廣角鏡：安裝於彎道或交叉口，幫助駕駛員觀察盲區。
- 監視鏡：商場或公共場所常用，擴大監視範圍。
凹面鏡的應用
凹面鏡具有匯聚光線的特性，可用於：
- 衞星電視天線：將信號集中接收。
- 醫療內窺鏡：輔助醫生進行手術或檢查。
- 反光裝置：手電筒、探照燈，增加光照亮度。
透鏡與鏡子的區別
- 透鏡透過光線形成影像，而鏡子反射光線形成影像。
- 透鏡遵循折射定律，而鏡子遵循反射定律。
- 透鏡可以形成正像或倒像，而鏡子只能形成正像或虛像。
凹面鏡凸面鏡之差異
在光學中，凹面鏡和凸面鏡是具有不同曲率的鏡面，展現出截然不同的影像特性。
曲率差異
凹面鏡的鏡面朝內彎曲，形成凹陷的形狀，而凸面鏡的鏡面朝外膨脹，形成凸起的形狀。凹面鏡的曲率中心位於鏡後，而凸面鏡的曲率中心位於鏡前。
光線反射
光線照射到鏡面上時，會根據鏡面的曲率發生不同的反射。在凹面鏡中，平行於主軸的光線會反射並交匯於一個點，稱為焦點。在凸面鏡中，平行於主軸的光線會反射並發散，看起來像是從焦點發射出來。
影像特性
凹面鏡和凸面鏡產生的影像特性截然不同。凹面鏡在特定情況下可以產生實像，即可以投影在屏幕上的影像。凸面鏡只能產生虛像，即無法投影在屏幕上的影像。
| 特點 | 凹面鏡 | 凸面鏡 |
|---|---|---|
| 曲率 | 朝內彎曲 | 朝外膨脹 |
| 焦點 | 存在 | 不存在 |
| 影像 | 實像或虛像 | 虛像 |
| 放大率 | 可放大或縮小 | 縮小 |
應用
凹面鏡和凸面鏡在日常生活中有廣泛的應用，包括：