关于凹面镜成像特点 成像规律详解

凹面镜属于球面镜的一种，镜面向内凹陷，它既可以成实像也可以成虚像，成像的大小正倒虚实完全由物体到凹面镜的距离决定，凹面镜对光线有会聚作用，平行光照射之后会汇聚到焦点位置，这也是它和凸面镜最核心的区别，很多人容易把凹面镜成像和凸透镜成像混在一起，二者规律相近但是原理不一样，凸透镜依靠光的折射成像，凹面镜依靠光的反射成像，掌握好焦点和球心两个关键位置，就可以分清不同物距对应的凹面镜成像特点，生活里面的太阳灶手电筒反光罩医用头灯，都是利用凹面镜成像或者聚光的特性。

凹面镜有两个重要标记点，一个是焦点，在球面球心和镜面中间，另一个是球心，也就是球面对应的圆心。物体放在不同区域，反射光线的走向不一样，有的光线可以实际相交形成实像，实像能够投在光屏上面，有的反射光线反向延长之后才相交，形成虚像，虚像没有实际光线汇聚，无法用光屏承接。当物体刚好落在焦点位置，反射光线互相平行，不会汇聚，这时候就不会成像。

使用的时候记住分界位置，区分实像虚像放大缩小，再结合实际例子理解凹面镜成像特点，就不容易记混，做题或者分辨生活器具的时候，都可以快速判断对应的成像情况。

基础概念说明

1 顶点，凹面镜面的中心点，是测量物距像距的起点。

2 球心，构成这个球面的圆心，顶点到球心的距离叫球面半径。

3 焦点，平行于主光轴的光线射到凹面镜，反射之后交汇的点，焦点在主光轴上，焦距等于球面半径的一半。

4 主光轴，穿过顶点和球心还有焦点的一条中心线，是分析凹面镜成像的基准线。

分区间凹面镜成像特点

物体在球心以外，物距大于两倍焦距

物体位置离镜面很远，超过球心位置。成倒立缩小的实像，像的位置在焦点和球心之间，像距大于一倍焦距小于两倍焦距。光线实际交汇，可以用光屏接住这个像。

物体刚好在球心位置，物距等于两倍焦距

物体放在球心处。成倒立大小和物体一样的实像，像也落在球心位置，物和像到镜面距离相等。

物体在球心和焦点中间，物距大于一倍焦距小于两倍焦距

物体靠近镜面，处在焦点和球心之间。成倒立放大的实像，像的位置在球心之外，像距大于两倍焦距。

物体刚好落在焦点上，物距等于一倍焦距

物体放在焦点位置。反射之后所有光线互相平行，不会相交，反向延长线也不会交汇，此时凹面镜不成像。手电筒反光罩就是利用这个原理，放在焦点的光源射出平行光。

物体在焦点以内，物距小于一倍焦距

物体离镜面很近，处在焦点和镜面之间。成正立放大的虚像，像和物体在镜面同一侧，虚像不能用光屏承接，只能用眼睛直接观察。

物距变化的整体规律

物体从远处慢慢朝着凹面镜靠近，在焦点以外的时候，像会从靠近焦点的位置慢慢远离镜面，同时像不断变大，一直到物体抵达焦点，成像消失。

物体越过焦点继续靠近镜面，开始生成虚像，物体离镜面越近，这个正立放大的虚像也会跟着变小。

凹面镜成像和凸透镜成像对比

两者成像区间规律看起来一致，但是成像原理完全不同。

凹面镜依靠光的反射，像和实像大多在镜面同侧，只有虚像也和物体在同一侧。

凸透镜依靠光的折射，实像和物体分居透镜两边，虚像和物体在同一侧。

生活当中的应用场景

太阳灶，把锅放在焦点，平行阳光会聚产生高温，利用凹面镜会聚光线的特点。

头灯手电筒反光碗，光源放在焦点，反射得到平行光束。

牙医使用的口镜，选用小凹面镜，放在焦点以内，成放大正立虚像，方便看清牙齿细节。

【常见问题】

问题 1，凹面镜成的虚像能不能投射在光屏上面？

回答 1，凹面镜成的虚像不能投射在光屏上面，凹面镜的虚像是反射光线反向延长线交汇形成，没有真实光线汇聚，只有凹面镜形成的实像才可以用光屏承接。

问题 2，凹面镜成像的时候物体靠近镜面，像一定会变大吗？

回答 2，凹面镜成像分两段，物体在焦点以外向镜面靠近，实像持续变大，如果物体已经在焦点以内继续靠近镜面，凹面镜形成的虚像反而会慢慢变小。

问题 3，凹面镜成像和平面镜成像有什么不一样？

回答 3，平面镜只能成等大正立的虚像，凹面镜成像更丰富，可以成放大缩小等大的实像，也可以成放大的虚像，同时凹面镜具备会聚光线的能力，平面镜不会会聚或者发散光线。

【免责申明】

本文讲解的凹面镜成像特点属于基础物理理论内容，适合中学物理学习参考，理想球面凹面镜才有标准成像规律，现实里面的凹面镜会存在球面像差，成像会出现变形模糊。