為什麼鏡子中的影象可以顛倒左右,卻不能顛倒上下?

黎小魚


其實無所謂為什麼,真想知道為什麼,自己簡單地畫一下物體在鏡子中的成像原理,一切都清楚了,這是對“為什麼”最好的解釋,成像原理決定了一切,這個成像原理在我們上初中物理時就學過,也都畫過,不明白的可以自己簡單溫習下,就會知道,無所謂“能或不能”,鏡子中的影像就是那樣的,不是“能不能”的問題,是平面鏡成像原理決定的,本身就是那樣的!

成像原理這裡就不再畫了,簡單說就是,鏡子的成像原理像蓋章,你把自己想象成一個公章,把自己蓋到鏡子上,就是鏡子裡的鏡像的樣子!

同時,左右和上下本身就是人為自己定義的,說鏡子裡的影像是左右顛倒也不太嚴謹,我也可以說沒有顛倒,鏡子裡你的影像的左手仍舊在左邊(現實中你的左邊),難道不是嗎?這說明什麼?上下左右的定義本身就是個人的定義,並不存在普適法則!

還有,我們都使用過手機前置像頭拍過照,拍照的過程中其實就相當於鏡子的作用,你會發現用前置拍出來的照片也是所謂的“左右顛倒”!這是成像原理決定的,所謂的“左右顛倒”更多的是我們主觀上的一種錯覺,不要認為鏡子裡的是真實的存在,只是一種虛像,光線的作用!

事實上,鏡子裡的影像也完全可以做到“上下顛倒”,把鏡子平放,然後你站在鏡子上,不就是“上下顛倒”了嗎?你感覺鏡子裡的影像在倒立,這如何解釋呢?

所以,不要糾結所謂的“左右上下顛倒”,這種叫法上的不嚴謹完全是我們主觀上的一種錯覺,很多時候就是這樣,一個簡單的問題非要搞得非常複雜,然後對這種複雜的問題進行各種複雜的分析,沒有必要這樣,科學需要的是簡單不是複雜!

簡單的處理方式就是鏡子的成像原理,不是能不能“上下左右顛倒”,而是成像原理決定了一切!


宇宙探索


平面鏡成像左右相反,而上下不反是有科學道理的,我有一個辦法,讓大家立馬就懂,有孩子上初中的建議看下,理解後平面鏡成像就不會丟分。大家知道,平面鏡成的像是與物體等大等距的虛像,物體與虛像關於平面鏡對稱,我打個比方,大家一下就能懂了,如果不考慮像距的話,你可以把平面鏡想象成一張半透明的紙,物體是一張剛剛畫完油墨未乾的油畫,你把半透明紙按到油畫上,然後拿開,半透明紙上印的畫就相當於平面鏡成的像,這時如果你站在半透明紙的後方看(即半透明紙和油畫原畫在你的同一側),半透明紙上印的畫和油畫原畫是完全一致的,左右上下都一致,但我們實際照鏡子時,並不是站在鏡子(半透明紙)的後方看,而是站在鏡子(半透明紙)的前面看,物體和像在觀測者的前後兩側,相當於我們人繞180度到半透明紙的正面去看那幅印出來的油畫,或者相當於你把那張半透明紙水平旋轉180度來看,正是由於水平旋轉180度(相當於左右軸對稱調換了一下),所以我們看到的像是左右相反,而上下不反。這樣理解後,如果考試有考到平面鏡成像看時間、數字等題目,聰明的孩子就知道把試卷水平翻轉180度,從背面看時間、數字就是答案了。我女兒就是這樣教會的,希望能幫到大家。


王偉良wwl


這個問題乍一看是十分有趣,細想又不太好回答,深刻理解後又會豁然開朗。

本來寫了上千字,後來覺得還是些簡單點好。

第一、我們生活在三維空間,而鏡面是2維。

第二、鏡面成像原理是將垂直於鏡面的軸向反向!即鏡面只能顛倒“前後”“左右”“上下”三個軸向中的一個!

第三、三軸體系中,鎖定一個軸向,另外2軸就會聯動!

第四、我們習慣於鎖定上下(萬惡的萬有引力)。

結合以上4點:

我們在鏡面前,習慣於鎖定了上下,鏡面將“前後”交換,則“左右”跟著“前後”聯動,於是“左右”也就交換了。

如果你還覺得繞,你可以想象如下實驗:我們將骰子放在鏡子前,將面向鏡子的那面定義為“前”,背對鏡子定義為“後”,現在你會發現無論指定另外4面中的哪一面為“上”,你都會得到左右”反了。這說明,不是鏡子交換了“左右”,而是我們習慣於鎖定“上下”加上鏡面交換“前後”,讓我們認為“左右”被交換了。

把一個三維座標系放鏡子前,你就能一眼看出,鏡子其實只反了一個軸!所以,鏡子僅僅只交換了一個軸,是我們的對於方向的定義把“左右”和被鏡面反向的“前後”聯動了!

總結,就是鏡面反向+人為定義,導致了鏡子不反“上下”,只反“前後左右”。真實的情況是,鏡子只反一個方向!


HyPo


可以呀 不信請看



看我眼神你便明白


你面向右側側躺下來照鏡子,然後把你的左手命名為"上手",右手命名為"下手",伸直你的"上手",你會發現鏡子裡的你伸的是"下手"。人腦將視覺信息結合重力感官和自身形象處理成這樣而已。上下是重力參考,而左右是自身形象位置參考。如果人長得像個十字架,而十字架正中只長了一隻眼,在太空中照鏡子就沒有上下左右的區別了,因為你分不清哪根是"左",哪根是"上"。說眼睛橫著長的,閉上一隻眼如何?


shedir


站在鏡子前,你會發現T恤上的文字是相反的,頭髮偏向了另一邊,曾經的左邊變成了右邊,反之亦然。當你舉起左手時,鏡像會把它的右手舉起來。然而,上還是上,下還是下,就好像鏡子知道左右反轉,但不知道上下反轉。

當然,情況並非如此。首先,這種選擇性反轉不是鏡子的選擇,鏡子並不知道你的位置;相反,它只是簡單的客觀地反射光線。那麼,為什麼當反射光到達你眼睛裡的光感受器時,你的鏡像會從左到右顛倒呢。

簡而言之,儘管左右兩邊在鏡像中看起來是完全相反的,但實際上根本不是這樣的。鏡子既不顛倒左右,也不顛倒上下;相反,鏡子只是以一種前後顛倒的方式做到這一點的,從前到後。換句話說,你的鏡像在上下左右都沒有被顛倒,而是沿著第三維度(鏡子裡外)倒轉。

從科學和物理上講,左和右都不是表示方向的方式,因為它們完全依賴於對象的方向。例如,我的左邊和站在我前面的人的左邊是不同的,左和右的方向是相對於一個人所面對的方向而言的,而向上和向下的方向則不是。因此,當鏡子將一個人的圖像前後顛倒時,左右參照點就會改變,就好像鏡子把東西從左到右顛倒了一樣,但是鏡子前後顛倒的變化不會影響到向上和向下。

我們可以換另一種思考方式,用正確的方向來描述,北、南、東、西。站在鏡子前,假設面向北方。用右手指向正東,鏡像也會指向正東;用左手指向正西,你的倒影朝同一個方向,因為這兩個方向都在平行於鏡面的平面上。同樣地,向上或向下指,你的倒影也會跟著做同樣的動作。


但是,如果偏離鏡子的平行平面,當你指向鏡子(指向北方)時,鏡像指向了完全相反的方向,即南方。因此,鏡子不會左右顛倒,這與大多數人的想法相反;它是鏡子前後顛倒的,鏡像沿著垂直於鏡子的軸反轉。


科學閏土


重溫一下平面鏡成像的特點:平面鏡裡所成的像是虛像;像與物體的大小相等;像到平面鏡的距離等於物體到平面鏡的距離。



想當初,學習平面鏡成像時,確實還有“上下不變,左右顛倒,前後倒置”,為什麼現在不談了?曾查找過很多資料,都沒有給出合適的解釋,所以,只是個人看法,這些東西存在不確定性,比如有人提出將平面鏡水平放在頭頂上,像就上下相反,容易造成混亂。並且,這些東西對研究平面鏡成像問題也無關緊要。所以,與其不明不白,不如干脆避而不談。


回到題主的問題,大家是不是注意到,上下左右前後,是如何確定的呢?其中只有上下有確定的標準,指向地心的一端為下,背離地心的一端為上。而左右前後的標準並不固定,曾在網上看過一個笑話:一個年輕人剛買了一輛新電動自行車,騎的飛快,拐進一條衚衕,迎面過來一位騎車老人,眼看就撞在一起,情急之下,老人喊到:你靠左,我靠右,結果,兩人很長時間沒爬起來。這與平面鏡成像時的“左右顛倒”簡直如出一轍,物體和像分別以自己為標準。如果以平面鏡為標準,物體上左邊的像成在左邊,右邊的像成在右邊,並不顛倒。真正顛倒的是前後,因為前後到鏡面的距離不同,這也能合理解釋平面鏡水平放在頭頂,像與物體上下顛倒的問題,因為對於平面鏡而言,這時的上下正好是前後。


總之,判斷物體的方位,為避免混亂,應使用統一的標準。但由於習慣,往往標準不一致,出現一些有爭議的問題就在所難免。


甜甜向上314159


鏡子成像的原理是反射光線,所以這就決定了鏡子成像是一個正置的以鏡面為對稱面的像。這樣的像,會造成我們左右翻轉,而且我們無法和鏡面裡面的像重合。這樣神奇的對稱,就叫做鏡面對稱。


如果想要得到上下翻轉的像,那麼我們可以通過小孔成像來實現。因為光線通過小孔會上下左右顛倒,所以造成了成像是上下左右反轉。當然,這種成像效果就像是把一個物體翻轉了180°一樣。


鏡面對稱也常常用於一些化學物質上。比如下面一個分子,通過鏡面對稱之後得出來的兩個分子是不一樣的,不能夠重合。雖然它們的分子式一樣,但是化學性質可能就會有所差別,而且如果是用作治病,那麼就需要確定那個分子構型有效那個沒有效果。

歷史上就曾經有過一個案例,一個分子就像上面一樣,具有兩種類型,結構式完全一樣。然而其中一個構型可以治病,另外一個則對人有嚴重的致畸作用。最終導致很多人受害,從此之後,藥物的成分控制就更加嚴格了。


科學探秘頻道


問題錯了。鏡子可以顛倒上下,比如鏡子放在頭頂

我猜題主想問的是,為什麼鏡子一直都可以顛倒左右。前後和上下都是有擺放條件的,才可以顛倒。但是無論怎麼擺,鏡子都是左右顛倒。其實這是個邏輯學問題。

因為,我們定義上下前後,有明確的參照系。頭上腳下,胸前背後,唯獨左右沒有。(你不能說左手是左右手是右,自己不能證明自己!)無論鏡子顛倒頭腳胸背都不會變模糊。唯獨左右定義變了。頭腳胸背都沿著人體縱破面對稱。假如在人體縱面插一個鏡子,上下前後都不變,唯獨心臟變位置了,而我們管心臟叫左邊。

不管怎麼插鏡子。上下前後都是有條件的變或不變。而心臟,總算在變。所以上下左右有條件的才能顛倒或非顛倒,但是左右(心臟方位)總算顛倒。因為心臟不對稱,確認左右方向的那個參考系不對稱!

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我們定義 上下前後 都是單獨的,唯獨左右,是依舊上下和前後共同得出的。就好像a+b=c,c值取決於a和b,不取決於自己!所謂只要a或b變了,c必然跟著變!所以無論上下顛倒了,還是前後顛倒了,都必然帶來左右顛倒。所以鏡子裡永遠左右顛倒。


小六先生


看了好多人的回答,看來在高中的時候,認真的學過鏡面反射原理的人還真不多。下面圖可以完美的解答你所提出的問題。鏡面反射的原理是入射角與反射角相同。人體作為一個光的發射源,朝鏡面會發射出無數道不同方向的光線,而這些光線,只有進入人的眼睛,才能形成影像,如圖所示,人的眼睛只能接收到人頭向上腳向下、左右相反的光線,所以看到的就是頭上腳下,左右相反的影像。




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