Question

如圖所示，一個(gè)點(diǎn)光源S放在平面鏡MN前，若MN保持不動(dòng)，光源S以速率v＝2m/s沿與平面鏡成角的方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，試求光源在平面鏡中的像的運(yùn)動(dòng)情況．

Answer 1

點(diǎn)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．

[方法一]如圖所示設(shè)點(diǎn)光源經(jīng)t時(shí)間由S處運(yùn)動(dòng)到處，由平面鏡成像特點(diǎn)可知，點(diǎn)光源在平面鏡中所成的像由處運(yùn)動(dòng)到處，且＝，即：vt＝，所以點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)作出點(diǎn)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(shí)可知，＝v，方向與平面鏡成角．
　　補(bǔ)充
　　當(dāng)點(diǎn)光源S與平面鏡的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，點(diǎn)光源在平面鏡中所成的像與平面鏡的相對(duì)位置亦發(fā)生變化．求解光源的像的運(yùn)動(dòng)，即是求解像點(diǎn)相對(duì)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(duì)稱性，可作出任意兩時(shí)刻的光源的位置及像點(diǎn)的位置，求解出像點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律即可求出像的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(diǎn)的實(shí)際速度．