生活中的凸面镜和凹面镜

生活中的凸面镜和凹面镜

方正三中 郑晓东

　　一、生活中的凸面镜

　　用汤匙凸起的那一面当做镜子，在这面镜子中几乎映出了房间中的一切东西。但是，它们被缩小了，而且有些走样，例如桌腿本来是直的，在镜子里却变成弯曲的了。

　　再把汤匙移到自己面前，哎呀!自己的模样变得实在可笑。离镜子近的鼻子成了大鼻子，而离镜子比较远的耳朵变得很小。

　　从凸面镜中看到的物体总是变了形的。被凸面镜歪曲了的像，还可以用凸面镜把它还原。现在就来做一个这样的实验：

　　在纸上，画一座小房子，把它放在汤匙前。从汤匙中看到的小房子走了样，高起的房屋向外歪扭着。在另一张纸上尽可能准确地把那个歪扭的房子画下来。

　　这时侯，你再把新画的图放在汤匙凸面的前方，向里面望去就会发现歪曲的房子又被矫正过来了，和第一张画是一样的。如果还有些变形，可以前后移动你的“凸面镜”，最后总可以找到一个合适的位置使凸面镜内的像形状正常。

　　为什么凸面镜里看到的东西总是缩小的呢?物体发出的光线在凸面镜上发生反射，反射光线发散开来，而它们的延长线在镜子的后面会聚成一个虚像，这个像比实物小，看上去好象是被压缩了一样。可以这样想象，当你把一个平面镜向后弯曲的时候，镜中的像也跟着被压缩了;镜面弯曲得越厉害，像就被压缩得越小，这样，从凸面镜中能观察到的范围也就越大。所以司机用的后视镜都是用凸面镜做成的，不过不象汤匙那样弯曲，因此从这种镜子中看到的东西不会过分走样。

　　两千多年前，我国古代劳劝人民在制造镜面较小的铜镜的时候，有意把镜面造得凸一些，以便能照出人的整个面庞。两千多年前的古人，能够根据镜子的大小来决定镜子的曲度，这说明他们已经懂得凸面镜成像的原理。真是了不起!

　　二、刮脸用的是什么镜

　　凹面镜需要到商店里去买。在商店里有一种两面都能照人的圆镜，售货员叫它“刮脸镜”，它的一面是平面镜，而另一面就是一个凹面镜。

　　利用刮脸镜可以做这样一个实验：把凹面镜放在桌子上，面对着窗户，在镜子的斜前方放一张大卡片。调节这张卡片和镜子之间的相对位置，你能在卡片上看到那扇窗户的清晰的像。但是，这个像是倒过来的。为了证明这一点，你可以在窗台上放一件东西，在卡片上找到它成的像，就可以发现，它是倒的。

　　顺便说一下，商店里卖的刮脸镜并不是每一面都能做得成这个实验。所以，你去买这种镜子的时候，需要带一张卡片，照上面说的方法试一下，才可能挑出合格的镜子。

　　现代大型的反射式天文望远镜，就是按照这个实验的原理制成的。世界上最大的反射望远镜，它的四面镜直径长达六米。巨大的反射面把遥远星体发来的微弱的光聚集起来，形成一个比较亮的像。把照相底板放在成像的位置上，就可以把那些暗淡的恒星的像照下来。人们利用这种天文望远镜已经看到距地球一百亿光年远的恒星(一光年就是光一年走过的距离)。

　　利用凹面镜还可以收集太阳光。由太阳射来的平行光，经过凹面镜反射后便聚成一点，这一点叫凹面镜的焦点。把一片纸放在焦点上，一会儿就会燃烧起来。公元前四世纪，我国就有用凹面镜取火的记载。古书《考工记》把凹面镜叫做“阳燧〔suì〕”——利用太阳取火的器具。这是世界上直接利用太阳能的最早记载。

　　凹面镜的直径越大，它所收集的太阳光就越多，一个直径十米的凹面镜所会聚的阳光，就能用来烧水发电;更大的凹面镜所产生的高温，甚至可以直接熔炼金属。