镜子里的像真的是左右颠倒吗？

很多人有一个直觉，照镜子时，镜子里的像左右翻转了，但上下却没有颠倒。他们的理由看起好像很充分——

当你面对镜子伸出左手，镜子里的你伸出右手嘛！

还有就是，镜中你的T-shirt上的文字个个都被左右翻转，但在上下方向不受影响。

这些理由看起来的确是那么回事！？

有些人对此现象的说法是：造物主安排我们的两只眼睛在一条水平线，造成了这一后果。其实，这种敷衍的解释完全是多余的。

原因很简单——这个问题本身不需要解释。

为什么？因为沿着镜面的左右和上下根本没有发生任何颠倒。

这是很容易用实验证实的。

用一个透明的塑料片上写上一行字母，正立放置在镜子前面，如下图所示。

可以看到，透明片上的文字与镜子里的文字完全一样——没有任何翻转。

在下面的这个演示中，镜子里的像与实物也是完全一致——也没有任何翻转。

这些例子说明，沿着镜面的水平方向并没有翻转，上下方向也没有颠倒。

那么，第一个问题是，为什么镜子里的人伸出不同的手？

首先要确认是不是这样？如果不是，就无需回答为什么。

实际上，镜子里的人伸出的是同一只手。如果你在你伸出的手的手心做个记号，你会看到镜子里的也是伸出这只手，根本不是另一只手。

第二个问题是，为什么正对着镜子的文字，镜子里的像确实左右颠倒了？

实际上是你翻转了它！你为了让文字对着镜子，让它左右翻转了，就像下面这样。

试想，如果你不翻转纸片，直接按照原来的方向放在镜子面前，它的像与它指定是一样的，文字不会有任何翻转。看下图。

那么，镜子到底干了什么呢？像难道真的没有任何翻转吗？

镜子负责完成了一个镜面反射，配合人的眼睛，达到了平面镜成像的效果。根据中学物理知识，物体和像关于平面镜对称，如下图所示。

学过中学物理的都知道，物和像上对应的点关于平面镜对称！

左边的物点，像点肯定也还在左边；其他的点，无论右边也好，上边的也好，下边的也好，对应的像点都在对应的方向上，不会改变位置，所以像也自然不会发生翻转。

但是！沿垂直于镜面方向上的物点，根据镜面对称，它一定要发生颠倒，这一点很容易证实。

如下图，将物体平放在镜子前面，会发现镜子里的物体实际上是前后颠倒了！

下面这个看的更清楚。

如果还不够，再来一个我们平时最熟悉的——水中倒影。

怎么样？是不是又感觉上下颠倒了？

这里水面作为平面镜，是在水平方向，所以这里的上下颠倒，就是前面讲的沿垂直于镜面的方向颠倒。

所以，总的来说——

镜子中的像，不会沿着镜面方向翻转，而只会沿着垂直于镜面的方向发生颠倒！

来源：物含妙理

编辑：停云

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