Question

如圖所示，一個點光源S放在平面鏡MN前，若MN保持不動，光源S以速率v＝2m/s沿與平面鏡成角的方向向右勻速運動，試求光源在平面鏡中的像的運動情況．

Answer 1

   點光源在平面鏡中所成的像的速度大小等于v，方向與平面鏡成角．

解析:

[方法一]如圖所示設(shè)點光源經(jīng)t時間由S處運動到處，由平面鏡成像特點可知，點光源在平面鏡中所成的像由處運動到處，且＝，即：vt＝，所以點光源在平面鏡中所成的像的速度大小等于v，方向與平面鏡成角．

　　[方法二]如圖所示，將點光源的速度分解成垂直于平面方向的速度，平行于平面鏡的速度，利用平面鏡成像特點作出點光源在平面鏡中的像，平行于平面鏡的速度為、垂直于平面鏡的速度為，由平面幾何知識可知，＝v，方向與平面鏡成角．

　　補充

　　當點光源S與平面鏡的相對位置發(fā)生變化時，點光源在平面鏡中所成的像與平面鏡的相對位置亦發(fā)生變化．求解光源的像的運動，即是求解像點相對于平面鏡的位置關(guān)系如何變化．

　　[思路一]利用平面鏡成像的對稱性，可作出任意兩時刻的光源的位置及像點的位置，求解出像點的位移隨時間的變化規(guī)律即可求出像的運動情況．

　　[思路二]若將光源的速度分解成平行于鏡面方向的速度和垂直于鏡面方向的速度，容易知道像點平行于鏡面方向的速度與相同，而垂直于鏡面方向的速度與等值反向，再利用速度的合成即可求出像點的實際速度．