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有一种光学元件，最精密的光学仪器中有它的身影，而我们清晨起来刷牙的本事，连续也会一眼看到，它即是镜子。镜子的职责旨趣基于光的反射定律。当清朗从一个介质射向另一个介质名义时，要是名义弥散平滑，清朗就会以疏浚的角度反射出去，酿成所谓的“镜面反射”。我们早王人习气了镜中的我方，也被一个问题困扰欧洲杯体育，那即是为什么镜子能倒置控制，却不可倒置凹凸？

在汇注上，这个话题引起了 200 多万的良善。

图片起原汇注

为什么镜子里的你控制反，凹凸不反？

对于镜子，这个问题既意旨又常见，那即是“为什么镜子里的你控制是相背的，凹凸却不是相背的？”。

图 2：平面反射镜的成像表情[2]

其实，镜子成像既不是控制对称也不是凹凸对称。

出现这种问题的原因是东说念主连续以我方为参照物，而淡薄了镜子。准确地说镜子通过平面反射清朗，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（即前后场所）进行的，因此物体的前后位置被回转，而控制和凹凸位置相对于镜面保抓不变。

图 3：镜濒临称坐标参考[3]

这样说可能还不够了了，要是照镜子的本事换个指令场所的表情，就一目了然了。假定我们站住不动，濒临镜子的本事面朝北，镜面朝南，那么当我们动一动东边那只手，镜中东说念主动的一定亦然东边那只手，反之亦然。但当我们伸脱手指指向北面（也即是我们目下镜子的场所），镜中的你则一定会指向南，是以说，照镜子时其实是“里外反”。

换句话说即是镜子回转的是物体相对于镜面的前后场所，而非控制或凹凸。由于东说念主类肉体的控制对称性和不雅察视角的影响，我们感知为控制回转，而凹凸场所因与镜面垂直，未发生回转。

多来几块镜子不错干什么？

我们知说念光的反射定律，那么我们就不错用多块镜子，通过弯曲入射光（即光源）和镜子之间的位置联系，从而精准地领导清朗到达所需的位置。

领先即是小学科学课上王人会制作的潜望镜，惟有用两块相互平行的镜子，就能进步墙头不雅察对面情况了。

而要是我们把用两块平面镜垂直粘合固定，构成的镜子就叫偶镜。偶镜有一个意旨的气候，要是你去照偶镜，弯曲我方的位置，让镜子的接缝处恰巧位于镜中你面部的中线，你就会发现这时照镜子的体验大不疏浚，当你举起右手，镜中东说念主也会举起右手，当你闭上左眼，镜中东说念主也会闭上左眼。

此外，要是你用手电筒紧贴脸颊将光射向 90° 偶镜，会出现眩目反光。这是因为偶镜经两次反射的光与入射光平行，反射光直射入眼所致。

图 4：偶镜旨趣丨图源：作家画图

若在偶镜上再加一面镜子使三面镜垂直，就成为一个角反射器，它由三对偶镜构成，岂论从何角度投射清朗，经二、三次反射的光王人与入射光平行。角反射用具途世俗，像自行车尾灯就由繁密角反射器构成，不外内容尾灯角镜之间并非严格垂直，这样能有部分反射光散开，便于司机看见。

图 5：自行车上的反射器丨责编拍摄制图

更神奇的是，月球上也有东说念主造角反射器。1969 年 7 月 21 日，好意思国阿波罗 11 号登月告捷，东说念主类第一次踏上了月球的名义，登月宇航员带了一个激光后向反射器阵列，并将其甩掉在月面预定位置上，告捷测恰其时地球与月球的距离为 383911.218 公里，角反射器不愧是测距的理念念“镜子”！

图 6：Apollo11 反射器阵列丨图源：wiki

在影相鸿沟中还有就一个隐讳专揽反射镜的影相建树——单反相机（单镜头反光相机)。其独到之处在于其取景器的贪图。其镜头兼作取景物镜，在影相镜头与数码相机的感光元件之间，有一反光镜与光学主轴成 45° 角。影像通过反光镜，从而清楚在机身上方的调焦屏上，通过取景目镜和五棱镜，拍摄者不错不雅察取景对象，因而取景无视差，且较亮堂。拍摄时，反光镜抬起（下图中的②），清朗智商到达感光元件。

图 7：反射镜在单反相机中的应用丨图源：wiki

高档的镜子是啥样？

我们日常家用的镜子，其镀膜层是位于镜子后方的。当你凑近仔细不雅察，会发现镜中影像存在隐微重影，这是正常家用镜子镀膜及反射特点所导致的一种气候。镜子的反光恶果好不好，取决于入射光（即光源）的波长和镀层的名义光洁度。

在特定场景下，比如激光应用中，使用高反射率反射器可使激光输出功率成倍加多，第一反光板反射图像不失真、无双影，能规复物体本貌。而正常镜子反射率低、无波长采取性，还会产生双重暗影，使图像质料变差。

在精密建树鸿沟，这种双重暗影和低反射率是竣工不被允许的，因为哪怕极其轻飘的图像偏差王人可能导致建树运转十分，以致激勉严重后果。在光学系统中常使用通过迥殊镀膜工艺的镀膜镜，好像有用擢升对特定波长光的反射率，取得的图像不仅亮度高，况且精准准确，画质更澄清，颜色更传神。

镜子，这个看似肤浅的光学元件，实则蕴含着丰富的光学旨趣和制作工艺。从日常生存中的整理姿首到高端光学系统中的精密应用，镜子王人阐扬着不可替代的作用。

参考文件

[1]Kokichi Sugihara's English Homepage[EB/OL]. http://www.isc.meiji.ac.jp/~kokichis/Welcomee.html.

[2]光学“魔术”：镜子与隐匿术！[EB/OL]. Light科普坊, (2023-09-17). https://mp.weixin.qq.com/s/aBPZgJiGtEqrNcRU3fxiaw.

[3]Why Do Mirrors Flip Left & Right (but not up & down)?

https://www.youtube.com/watch?v=1t4dOPxKgrY

[4]中国科学院西安光学精密机械参议所-光学科普园地[EB/OL]. 中国科学院西安光学精密机械参议所, (2018-12-18).

https://opt.cas.cn/kpyd/kpwz/201812/t20181218_5217790.html

[5]Makoto Otsubo, “Aerial imaging principle and its commercialization and future developments,” Proceedings of the International Display Workshops, Vol. 28: 227-230, 2021

[6]焦述铭. 角反射器：让清朗“掉头”[EB/OL]. 网易号, (2024-06-30).

https://www.163.com/dy/article/J5U94HLO0511C4OP.html

[7]月亮距离我们有多远？科学家告诉你到月球要几步[EB/OL]. 新

浪科技, (2018-02-02).

https://tech.sina.com.cn/d/s/2018-02-02/doc-ifyrcsrw7752744.shtml.

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