【几何光学与成像】平面镜成像表现为物体关于镜面的对称

正面光可能减弱部分表面凹凸的明暗差。漫射光通过多方向入射减轻明显硬影。阴天光线通常比晴天直射光更为分散。树荫中的圆形光斑可能是太阳的成像。小孔能够在一定条件下形成倒立图像。针孔成像依靠光沿不同方向通过小孔。小孔尺寸影响图像亮度和清晰程度。日晷通过投影方向与位置指示时间。

几何光学用光线描述光的传播路径。光线模型适合尺寸显著大于波长的情形。均匀各向同性介质中的光通常沿直线传播。反射角等于入射角是镜面反射的基本关系。入射角与反射角都相对于界面法线测量。漫反射来自粗糙表面上不同方向的局部反射。漫反射的每个局部过程仍然遵守反射定律。平面镜成像表现为物体关于镜面的对称。

物体靠近点状光源时影子可能明显放大。光源具有一定面积时影边可能较模糊。半影区域只接收到部分光源发出的光。本影区域被遮挡物阻断相应光源照明。多光源照明可能形成多个不同方向影子。不同颜色光源能够形成具有色调的影区。阴影并非完全没有任何光线到达。环境反射光会照亮部分原本背光的区域。

凹面镜可以在不同条件下形成不同图像。凸面镜能够提供较宽的可见范围。道路转角镜常利用凸面扩大观察视野。凸面镜中的物体看起来可能较小。放大化妆镜通常采用相应凹面结构。镜子表面灰尘可能降低图像清晰程度。水面平静时能够形成较明显的倒影。水面波动使反射方向不断发生变化。