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


你這個問題既然帶了上下左右等表示方向的詞彙 就必然會引出另外一個物理名詞 參考系 如果沒有參考物 你怎麼說在另外一個思想的答案裡都不可能是正確的 有了參考物 人們才能正確的理解這些事物或者事件如何發生

比如一個人在沒有任何參考物的空間裡 你如何識別他在你的上下左右前後?如果加入地球這一概念且在這個人周圍沒有比地球的引力場更大的引力場的情況下 你說他在你的下面 那第三者就肯定的給你這答案是正確的

而對於鏡子 我們習慣性的思維慣性參考系是在地球上建立的 由於地球的引力給我們大腦從小就定性了 頭的下部為下 上部為上 從而習慣性的引入了我們忽略的參考物 所以在照鏡子時就有了我們以自我大腦作為一個參考 或者說以我們本人作為參考 從而辨別方向 這時候當你舉起右手時 你以自我為參考就在腦海中認為他是你的左邊 但此時如果消除你的慣性思維 到沒有參考物的空間中去 讓你重新去認識 這時候你的判斷就會是另外一種結果


阡城小林


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


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


拿一個十字架,標註abcd四個頂點,abcd對應的位置仍然在鏡子中對應的a1,b1,c1,d1點,鏡子中的a1並沒有對應變成b1,也就是說,當你照鏡子的時候,你看到鏡子中的左手在動,實際是你右手在動,但並不代表,鏡子中的是左手,是你的大鬧站在自己的角度把它看成了左手,實際他還是右手。



平吉6


其實是眼睛在作怪,人因為千百年來有兩隻眼睛左右平行,已在大腦中默認鏡像中當然左右互換(即便只用一隻眼),同理,如果人的眼是上下垂直,鏡相中一定也是上下互換。可以作個試驗,人側躺床上手拿一鏡子,讓眼睛一上一下,你會發現鏡子中的天花板在現實中的地板方向,鏡子中的地板在現實中的天花板方向。


千騎169


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


這個問題乍一看很簡單,但真要回答清楚卻感覺到不容易。

要理解這個問題,關鍵要理解“前後左右上下”或“東南西北”都是方位概念,但他們的參照系不同。“東南西北”以地球為參照系,而“前後左右上下”是以觀察者自身為參照系的。比如你面東站立,左邊有個蘋果,右邊有個雪梨,前面有個桃子,後面有個香蕉。此時蘋果在雪梨西邊,桃子在香蕉東邊。現在你向後轉體180度,則蘋果仍在雪梨西邊,桃子也仍在香蕉東邊,無論人怎麼運動,四個水果相對於地球的方位是絕對不變的。但是四個水果相對於你的方位卻均發生變化,左邊的蘋果變到你的右邊,前面的桃子變到了你的後面,也就是左右和前後都對調了。

當你面對平面鏡站立,你的左手成的像在你左邊,右手成的像在你的右邊,可是你把鏡中的像想像成一個真人的時候,相當於你轉體180度,此時左右、前後都對調了。

設想以你身體為參照建立座標系,以你身體重心為座標原點,從左手到右手建立x軸,從腳到頭建立y軸,從後往前建立Z軸。設定無論你怎麼翻轉(身體不彎曲),x軸正向總指向你右邊,y的正向總指向你的頭頂,Z的正方向總指向你的前面。現在你面對平面鏡站立,你的像相對於你相當於X軸在水平面內轉了180度,所以左右對調,但你的Y軸卻並沒有翻轉。故像的上下並不顛倒。

所以有沒有顛倒取決於你的像的座標軸相對於人的座標軸有沒有翻轉,根據這個原理,我們也可以讓像的上下發生顛倒,比如我們把平面鏡平放到腳底下,則我們看到的是頭下腳上,這是因為像的Y軸相對於人的Y軸發生了180度翻轉。


惠風和暢000


在宇宙空間中,設有兩個圓,兩個圓的圓心重合,兩個圓所在的平面相互垂直。把這兩個圓所在的兩個平面的交線作為z軸,過公共圓心,在圓1所在平面內作出x軸,在圓2所在平面內作出y軸,並使x、y、z軸相互垂直。在圓心位置放置一面平面鏡,鏡面垂直於x軸,在x軸與圓1的交點Xa處站一個人,面對鏡子,人頭指向為z軸的正向,人的右手指向y軸的正向,鏡子中有一個人的像,像的位置在-Xa處。

在xy平面內作出一個圓3,圓3過Xa和-Xa兩點。我們認為像與人左右顛倒,是我們假設那個人還有一個複製品,這個複製品沿圓3走到-Xa處,走動時,人頭的指向始終為z軸的正向,人始終面對著圓心,這個複製品走到像的位置後,再與像比較,我們發現,人與像是左右顛倒的,複製人的右手已經由指向y軸的正向變化為指向y軸的負向。

如果我們讓這個複製人沿圓1移動到-Xa處,移動過程中,複製人的右手始終指向y軸的正向,複製人始終面對著圓心,則這個複製人到達-Xa處後,就與鏡子中的像上下顛倒,但左右卻沒有顛倒。

也就是說,在宇宙空間中,並不存在一個特殊的方向。人與像的關係既可以是左右顛倒的,也可以是上下顛倒的,究竟是左右顛倒還是上下顛倒,取決於你是如何進行比較的,即取決於你是如何讓那個複製人移動到像的位置上的。


董加耕


看了不少,沒到底,大多數人都不懂,回答錯誤。

其實本質就是光的直射與反射,光是沿直線傳播的,自然環境中,由於光的漫反射作用使空間充滿光源,你在鏡中的影象都是光的對應反射,而不是你腦中認為的旋轉180度的反像,通俗講就是照鏡子時你動哪邊,鏡子裡的也動哪邊,鏡像是印象非反像。

左右像沒,哪上下像呢?多數人都認為沒有,可現實卻有。照像機就是上下倒,可能現在的像頭陳現的都是正像,那都是經處理的,以前老式像機都是反像噢,上下倒。那是因為小孔成像原理,即把被反射物體置於光源中,讓反射圖像置於一個四周密閉只留一個正對反射物的小孔的空間時所現的像上下倒噢。

講得不多,不知你聽懂了沒?

如果懂,那麼問題來了,小孔成像能使影像上下倒,那麼有什麼辦法能使鏡中影像左右倒呢?


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