“水中的倒影”真的是倒立的像吗？
摘要：判断像的虚实或正倒可以用像与物对应点的连线是否相交于一点来区分，从而来纠正“水中的倒影”是倒立的像的错误观点。
关键词：平面镜；虚像；实像
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)9(S)-0041-2
在中学课堂上，当教师讲到平面镜成像时，往往会这样讲，“平面镜成的是正立等大的虚像，比如我们平时照镜子;还有，从水面看岸边的物体，也是平面镜成像现象。”这时，很有可能会有同学问，“既然平面镜成的像是正立的，那么为什么岸边的房子、树木的像都是颠倒的呢?”这些房子、树木在“水中的倒影”是否就是它们在水中倒立的虚像呢?下面，我就这一问题做一些研究。
有些教师认为，平面镜成的像的确可以是正立的，也可以是倒立的。带着这个问题，我在教学过程中也进行了思考：其实，正立和倒立的标准是客观存在的水平面，是以水平面作为判断物体和像是正立，还是倒立。然而，在这种“水面倒影”的情况中，两次用到了“水平面”这个实体，第一次，我们用“水平面”相当于平面镜来成像；第二次又用“水平面”来判断所成虚像是正立或倒立。因此，在两次应用水平面这个实体的过程中，造成了虚像相对于实物倒立的结果。所以说，水平面成的像好像是倒立的，其实研究它成的像是正立还是倒立，应该先把水平面等效成一块平面镜，将它竖立起来，再来观察镜前物体和镜中物体的虚像相对于原来水平面的位置关系。
如图1所示，在水面上有一个矩形物体ABCD，它在水面下的虚像是A′B′C′D′。要判断这个物体的正立和倒立情况，应该先把这个物体和虚像以及水面旋转成如图2所示，再来判断它们相对于原来的水平面的正立和倒立情况。
在图2所示中，我们看到，如果说矩形DABC相对于原来的水平面是正立的话，那么，它在水面下所成的像C′B′A′D′相对于原来的水平面也是正立的，而不是倒立的。因此，可以说水平面所成的像和平面镜一样，是正立等大的虚像。我们所说的“水中的倒影”只不过是由于平面镜所成的像是左右相反的罢了。
另外，还有一种方法来判断所成像的正立和倒立情况。我们知道，在几何光学中，一般来讲，实像总是倒立的，虚像总是正立的。下面我们分别来考察小孔、平面镜和凸透镜所成的像。如图4~6所示：
我们可以看到，小孔成的是倒立的实像，平面镜成的是正立的虚像，凸透镜成的实像是倒立的，虚像是正立的；在上面的成像光路中，我们可以发现，如果像与物对应点的连线相交于一点，则这个像应该是倒立的实像；如果像与物对应点的连线并不相交(延长线不算)，则这个像应该是正立的虚像。下面我们可以利用这个规则再来审察“水中倒影”的正立和倒立情况。如图7所示，在水面岸边有一个倾斜物体AB，水面下是它的倒影A′B′，连接AA′和BB′，我们发现它们并不相交，所以就可以下结论了，“水中的倒影”应该是正立的像。
参考文献：
［1］刘炳升等.《八年级初中物理上册》.江苏科学技术出版社.2006年版
［2］马勇.《初中物理基础知识点中点》.北京教育出版社.2007年版
［3］丁骏.《中考物理热点解析》.江苏教育出版社.2008年版
(栏目编辑罗琬华)
上一篇：P波段雷达天线室外远场测试