光的反射与平面镜成像：反射定律、玻璃板找像、潜望镜
光射到物体表面时，有一部分光会被反射回来，这种现象叫光的反射。反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。平面镜利用光的反射成像：所成的是正立、等大的虚像，像与物到镜面的距离相等，连线与镜面垂直——像与物关于镜面对称。
几个名词
- 入射点 O：光射到镜面上的点；入射光线 AO、反射光线 OB。
- 法线 ON：过入射点垂直于镜面的直线（画成虚线），它是为了研究方便而引入的，并不真实存在。
- 入射角 i：入射光线与法线的夹角；反射角 r：反射光线与法线的夹角。注意是和法线的夹角——入射光与镜面成 30° 时，入射角是 60°。
光的反射定律
- 反射光线、入射光线和法线都在同一平面内（三线共面）。实验中把纸板的右半边向后折，就看不到反射光了。
- 反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
- 反射角等于入射角。入射角增大，反射角也随着增大。
- 光垂直射到镜面上时，入射角为 0°，反射角也为 0°，反射光沿原路返回。
- 在反射现象中，光路是可逆的。
注意说法的顺序：先有入射光，才有反射光，所以说"反射角等于入射角"，不说"入射角等于反射角"。
镜面反射与漫反射
| 镜面反射 | 漫反射 | |
|---|---|---|
| 反射面 | 光滑（镜子、平静的水面、黑板反光处） | 凹凸不平（纸、墙面、幕布、衣服） |
| 平行光反射后 | 仍然平行，射向同一方向 | 射向各个方向 |
| 看到的效果 | 只有特定方向能看到，强光下"晃眼" | 从各个方向都能看到物体 |
| 是否遵循反射定律 | 遵循 | 遵循（每条光线在各自的小镜面上都满足） |
平面镜成像的特点
| 比较 | 结论 | 实验中怎样得出 |
|---|---|---|
| 大小 | 像与物大小相等 | 和 A 完全相同的蜡烛 B 能与 A 的像完全重合 |
| 距离 | 像距等于物距 | 用刻度尺量出 A、B 到玻璃板的距离 |
| 连线 | 像与物的连线与镜面垂直 | 在白纸上连接 A、B 的位置 |
| 虚实 | 虚像 | 在像的位置放光屏，光屏上承接不到像 |
| 方向 | 正立，左右相反 | 字母"F"的像横笔朝左 |
作图方法：①对称法——过物点作镜面的垂线并延长，在镜后取相等的距离得到像点，用虚线画像；②反射定律法——从物点画两条光线射到镜面，按反射角等于入射角画出反射光线，它们的反向延长线（虚线）的交点就是像点。两种方法得到的是同一点。
用这个模型做实验
- 「反射定律」：拖动激光笔，从 0° 开始逐渐增大入射角，每次点「记录这一组」，比较入射角和反射角；点「垂直入射」看光原路返回；点「光路可逆」，让光沿原来反射光线的反方向射入。
- 把反射面换成「粗糙表面」：同一束平行光照上去，反射光射向四面八方——但每条光线和自己那一小块表面的法线之间，仍然是反射角等于入射角。
- 「平面镜成像」：拖动未点燃的蜡烛 B，直到它和 A 的像完全重合（会自动吸附），读出物距和像距；多换几个位置重复，看像距是否总等于物距。
- 点「物体靠近镜面」「物体远离镜面」，观察像的位置和大小；勾选「在像处放光屏」，看光屏上能不能接到像。
- 把镜面换成「平面镜」，再换成「厚玻璃板」，想一想为什么实验要用薄玻璃板。
- 物体换成「字母 F」，看像与物上下、左右的关系；拖动眼睛到镜子后面或很偏的地方，看能不能看到像。
- 「潜望镜」：拖动物体和眼睛，看光怎样经两次反射进入眼睛；勾选「镜 1 所成的像」，再把镜 2 转离 45°，看最后的像怎样歪掉。
常见问题
光的反射定律是什么？
在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。光垂直射到镜面上时，入射角和反射角都是 0°，反射光沿原路返回。在反射现象中，光路是可逆的。
镜面反射和漫反射有什么区别？
镜面反射发生在光滑的表面上，平行光反射后仍然平行，只有在特定方向才能看到反射光，强光下会“晃眼”；漫反射发生在凹凸不平的表面上，平行光反射后射向各个方向，所以我们能从不同方向看到本身不发光的物体，比如书上的字、电影幕布。两种反射都遵循光的反射定律。
平面镜成像有什么特点？
平面镜所成的像是虚像；像与物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等；像和物体的连线与镜面垂直。也就是说，平面镜所成的像与物体关于镜面对称，像与物“上下不变、左右相反”。
探究平面镜成像时为什么用玻璃板而不用平面镜？
玻璃板既能反射光成像，又能透光，透过它可以看到后面的蜡烛 B，移动 B 直到与 A 的像完全重合，就确定了像的位置；平面镜不透明，看不到镜后的物体，无法确定像的位置。玻璃板要薄，因为厚玻璃板的前后两个表面各成一个像，会出现两个错开的像。玻璃板还要与桌面垂直，否则蜡烛 B 无法与像重合。
为什么说平面镜成的是虚像？
物体射到平面镜上的光反射后进入眼睛，眼睛逆着反射光线看去，觉得光是从镜后的某一点发出的，这一点就是像。镜后并没有光会聚，像是反射光线的反向延长线相交而成的，在像的位置放光屏，光屏上承接不到像，所以是虚像。
人走近平面镜时，镜中的像会变大吗？
不会。平面镜成的像与物体大小相等，与物体到镜面的距离无关。人走近镜子时觉得像变大了，是因为像离眼睛更近，看像的视角变大了，像本身的大小没有变。人以某一速度走向镜子，像也以同样的速度走向镜子。
潜望镜是什么原理？
潜望镜的镜筒里装有两块互相平行的平面镜，都与镜筒成 45° 角。物体射来的光被上面的平面镜反射后竖直向下，再被下面的平面镜反射后水平射入眼睛。它利用的是光的反射和平面镜成像，经过两次成像，看到的是物体正立、等大的虚像。
适用课程
人教版初中物理八年级上册第四章《光现象》第 2 节"光的反射"、第 3 节"平面镜成像"，以及其他版本教材中的相应内容（凸面镜、凹面镜本模型未涉及）。可与本站光的折射、凸透镜成像规律模型配合学习：反射与折射都会形成虚像，平面镜成像是理解透镜成像作图的基础。