球面镜成像计算器

Spherical Mirror Imaging Calculator

Find image position and magnification for concave or convex spherical mirrors.

📐 计算公式
球面镜成像(本页代码口径):焦距 f = R ÷ 2;像距 v = 1 ÷ (1 ÷ f − 1 ÷ u)(mm,即 1/v = 1/f − 1/u);放大率 m = −v ÷ u(保留负号约定)。校验:u、R 两项非空守卫,全 0 报错;R 置 0 时 f=0 使 v 无定义,由渲染兜底显示「—」。判据:v >0 判实像、否则虚像,随放大率一并标注。

由物距与曲率半径,按 f=R/2 与 1/f = 1/u + 1/v 计算像距与放大率。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Mirror equation 1/u + 1/v = 2/R = 1/f, with focal length f = R/2 for a spherical mirror Jenkins FA, White HE, Fundamentals of Optics (4th ed.), McGraw-Hill
Magnification m = -v/u, the sign indicating image orientation Jenkins FA, White HE, Fundamentals of Optics (4th ed.)
Sign convention Real object and image distances are positive; virtual ones negative (Gaussian convention) Jenkins FA, White HE, Fundamentals of Optics (4th ed.)
Concave versus convex Concave mirrors give real or magnified virtual images; convex mirrors always give reduced upright virtual images Jenkins FA, White HE, Fundamentals of Optics (4th ed.)
📌 计算说明
  • 凹面镜 f>0、凸面镜 f<0(此处曲率半径符号决定)。
  • 公式与薄透镜同构:1/f = 1/u + 1/v。

📚 深度解析:平面镜成像

💡 常见使用场景

单镜
物距镜 30cm → 虚像距镜 30cm、等大正立,像与物关于镜面对称。
双镜夹角
两镜夹 60° → 成像数=360/60−1=5 个;夹角越小像越多,趋近平行则近无限。

❓ 常见问题(FAQ)

镜中像左右反吗?
是前后反(深度镜像)而非左右反,习惯说「左右反」是相对自身的前后翻转。
夹角成像公式?
整数夹角 θ 时像数=360/θ−1(θ 整除 360),否则取 floor。