前言

先前在滑手機的時候,看見網路上瘋傳一個違反直覺的光學現象,有人拿將紙放在鏡子前面,並且放物體在上面,如下圖所示。

根據一般的認知,物體被紙張遮擋後,在鏡子中的成像應該被阻擋而看不見。
然而,實際情況卻是鏡子能夠反射出紙張後面的物體。究竟是什麼原理呢?

解釋

看到物體的原理

要理解這個現象,我們首先需要了解人眼觀察物體的原理。人眼之所以能看到物體,實際上是因為物體在光源照射下,表面的光線會向各個方向反射。當這些反射光線進入眼睛後,視網膜將其轉換為電子訊號,再傳遞至大腦,這時大腦通常會將光線沿著直線路徑回溯到物體的表面,從而構建出一個立體影像,讓我們可以判別物體的位置。如下圖所示:

( 註:這張圖為簡化版,實際上物體的表面會有無數光線散發,這裡僅繪製物體上的一個點。 )

看到反射的物體

而當光線從物體反射到鏡子表面,並再次反射進入我們的眼睛時,這時光線的路徑會因為鏡子反射發生變化。導致我們的大腦覺得物體好像在鏡子裡面一樣。

這種錯覺的產生主要是因為鏡子反射光線的方式。當物體上的光線反射到鏡子表面時,我們的大腦會根據習慣,沿著光線的直線路徑回溯。因此,我們看到的物體影像似乎是在鏡子裡面,而不是它們真正所在的位置。如下圖所示:

紙張後物體可見原因

鏡子前放置紙張,而物體位於紙張後方,而我們依然能看到物體的原因在於光的反射作用。由於觀察角度足夠傾斜,物體表面的光線可以經過鏡子反射並進入眼睛。如下圖所示:

然而,如果我們改變位置,使物體無法反射到鏡子內的光線,我們就無法看到該物體了。如下圖所示:

總結

這個看似違反直覺的光學現象可以通過光的反射來解釋。當觀察角度足夠傾斜時,物體後方的光線仍可以通過鏡子反射進入我們的眼睛,使我們能夠看到被紙張遮擋的物體。