快乐寒假答案[物理].ppt

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1、在光的世界里在光的世界里(复习课复习课)第四章第四章光的折射光的折射 透镜透镜 复习复习主主 讲讲:张丽霞张丽霞(镇江市第三中学镇江市第三中学)审审 稿稿:周继中周继中(镇江市教研室镇江市教研室)知识结构图知识结构图实例实例定义定义规律规律应用应用解释现象解释现象透镜透镜两种透镜的特点两种透镜的特点凸透镜成像规律及应用凸透镜成像规律及应用-光的折射规光的折射规律律知识整理知识整理-光的折射定义光的折射定义 光从一种介质斜射入另一种介质时，光从一种介质斜射入另一种介质时，传传播方向发生偏折播方向发生偏折，这种现象叫光的折射，这种现象叫光的折射空气空气界面界面水或水或玻璃玻璃S S典型例题典型例题

2、 例例1 例例1 1：如图所示的四种情景中，属于光的：如图所示的四种情景中，属于光的折射现象的是折射现象的是 （）B B一笔三折一笔三折B典型例题典型例题 例例2例例2 2：如图：如图a a，直线，直线ABAB是光滑木板与细布是光滑木板与细布的分界线，然后使一个小线轴沿着与直的分界线，然后使一个小线轴沿着与直线线ABAB成一角度的方向成一角度的方向POPO匀速滚动，可以匀速滚动，可以看到，线轴在棉布上滚动的方向发生了看到，线轴在棉布上滚动的方向发生了改变改变;如图如图b b，一束光从空气斜射入玻璃，一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变。中时传播方向也发生了改变。（1 1）由图）由图a

3、 a可知当线轴的甲轮刚接触到可知当线轴的甲轮刚接触到细布时，其速度的大小将细布时，其速度的大小将 ,此时乙此时乙轮速度的大小将轮速度的大小将 ；（2 2）从图）从图a a、b b两种类似现象可知，光两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因原因 。变小变小不变不变传播速度发生变化传播速度发生变化知识整理知识整理-光的折射规律光的折射规律（1 1）折射折射光线，光线，入射入射光线和光线和法线法线在同一平在同一平面内，折射光线和入射光线面内，折射光线和入射光线分居在法线两侧分居在法线两侧 （2）当光从空气）当光从空气斜射斜射入水或玻璃中时，折入水或

4、玻璃中时，折射光线射光线偏向偏向法线，折射角法线，折射角小于小于入射角入射角，当光从水或玻璃当光从水或玻璃斜射斜射入空气中时，折射光入空气中时，折射光线线偏离偏离法线，折射角法线，折射角大于大于入射角入射角（3）当光）当光垂直入射垂直入射时，传播时，传播方向不变方向不变，折，折射角等于射角等于0当入射角增大时，折射角也增大当入射角增大时，折射角也增大光学作图光学作图 空空气气水 一光线沿与水面成一光线沿与水面成4040角从空气射向水面，角从空气射向水面，（1 1）请你画出对应的反射光线和大致的折射光）请你画出对应的反射光线和大致的折射光线位置；线位置；（2 2）若反射光线与折射光线恰好垂直，）

5、若反射光线与折射光线恰好垂直，则入射角则入射角=折射角折射角=，5040400900=500知识整理知识整理-光的折射实例光的折射实例 典型例题典型例题 例例3例例3 3：某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装：某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在壁上，在S S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内点形成一个亮斑，如图所示，现往池内注水，水面升至注水，水面升至a a位置时，站在池旁的人看到亮斑位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在的位置在P P点；如果水面升至点；如果水面升至b b位置时，人看到亮斑位置

6、时，人看到亮斑的位置在的位置在Q Q点。则点。则P P点在点在 ，Q Q点在点在 。P QS点下方S点上方解释现象：解释现象：水中的物体为什么看起来变了水中的物体为什么看起来变了知识整理知识整理-光的折射应用光的折射应用1 原因：原因：由于由于光从光从水水进入进入空气空气中发生的折射中发生的折射，水中，水中物体的位置看起来比实际位置要物体的位置看起来比实际位置要高高些些物体物体的像原因：原因：由于由于光从光从水水进入进入空气空气中发生的折射中发生的折射，水中，水中物体的位置看起来比实际位置要物体的位置看起来比实际位置要高高些些解释现象：解释现象：岸上的树为什么看起来变了岸上的树为什么看起来变了

7、原因：原因：由于由于光从光从空气空气进入进入水水中发生的折射中发生的折射，在水，在水中看岸上物体的位置看起来比实际位置要中看岸上物体的位置看起来比实际位置要高高些些物体物体的像典型例题典型例题 例例4例例4 4：如图，船上的渔民看到水中的鱼，：如图，船上的渔民看到水中的鱼，（1 1）看到的鱼的位置比鱼所在的实际位置）看到的鱼的位置比鱼所在的实际位置要要 ，其原因是光从，其原因是光从 进入进入 发生发生 ；（2 2）渔民想用激光照亮它，应对准）渔民想用激光照亮它，应对准 ，另一渔民用叉子叉鱼就朝着另一渔民用叉子叉鱼就朝着 （“鱼鱼像的位置像的位置”/“”/“鱼像的下方鱼像的下方”）鱼的实际位置鱼

8、的实际位置A鱼像的位置鱼像的位置BO OC C浅浅水水空气空气折射折射鱼像的位置鱼像的位置鱼像的下方鱼像的下方思维点拨思维点拨解题分析：解题分析：激光照鱼和叉子叉鱼的区别在于激光从空气进入水激光照鱼和叉子叉鱼的区别在于激光从空气进入水中会发生折射，叉子是直接进入不弯折。中会发生折射，叉子是直接进入不弯折。当激光照鱼时，由于光路的可逆性，若激光逆着原当激光照鱼时，由于光路的可逆性，若激光逆着原折射光照鱼（鱼像的位置）时，经水面发生折射后折射光照鱼（鱼像的位置）时，经水面发生折射后将逆着原入射光照到鱼（鱼的实际位置）将逆着原入射光照到鱼（鱼的实际位置）当叉子叉鱼时，由于叉子直接从空气进入水不弯折，

9、当叉子叉鱼时，由于叉子直接从空气进入水不弯折，只有对准鱼的实际位置才能叉到鱼只有对准鱼的实际位置才能叉到鱼参考答案参考答案：（1）浅，水，空气，折射；浅，水，空气，折射；（2）鱼像的位置，鱼的实际位置）鱼像的位置，鱼的实际位置典型例题典型例题 例例5例例5 5：如图所示，一位同学在实验课用激光笔从装：如图所示，一位同学在实验课用激光笔从装有白糖水的玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖有白糖水的玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，关于对这个是直线，而是一条向下弯曲的曲线，关于对这个现象的解

10、释，合理的猜想是（现象的解释，合理的猜想是（）A.A.玻璃缸的折射作用；玻璃缸的折射作用；B.B.激光笔发出的光线不绝对平行；激光笔发出的光线不绝对平行；C.C.白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大；白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大；D.D.激光笔发出的各种颜色的光发生了色散激光笔发出的各种颜色的光发生了色散。C光学作图光学作图 请在下图中画出光进入玻璃砖或三棱请在下图中画出光进入玻璃砖或三棱镜后的径迹（注意标出法线）镜后的径迹（注意标出法线）知识整理知识整理-光的折射应用光的折射应用21 1、凸透镜和凹透镜、凸透镜和凹透镜（1 1）原理：是利用光的折射原理制成的光学器件）原理：是利用光的

11、折射原理制成的光学器件（2 2）分类：）分类：凸透镜凸透镜-中间比边缘厚的透镜叫凸透镜中间比边缘厚的透镜叫凸透镜凹透镜凹透镜-中间比边缘薄的透镜叫凹透镜中间比边缘薄的透镜叫凹透镜（3 3）运用：）运用：凸透镜凸透镜对平行于主光轴的平行光束有对平行于主光轴的平行光束有会聚会聚的作用的作用,故凸透镜又叫会聚透镜故凸透镜又叫会聚透镜凹透镜凹透镜对平行于主光轴的平行光束有对平行于主光轴的平行光束有发散发散的作用的作用,故故凹透镜又叫发散透镜凹透镜又叫发散透镜2 2、凸透镜和凹透镜对光线的作用、凸透镜和凹透镜对光线的作用.F.O跟主轴平行的光线，折射后过焦点。跟主轴平行的光线，折射后过焦点。通过焦点的光

12、线，折射后平行于主轴。通过焦点的光线，折射后平行于主轴。通过光心的光线，经透镜后方向不变通过光心的光线，经透镜后方向不变 3 3、透镜的三条特殊光路、透镜的三条特殊光路.F跟主轴平行的光线，折射后跟主轴平行的光线，折射后反向延长线过焦点反向延长线过焦点。延长线通过焦点延长线通过焦点的光线，折射后平行于主轴。的光线，折射后平行于主轴。通过光心的光线，经透镜后方向不变通过光心的光线，经透镜后方向不变.F.F.O2fFFuv物距物距u:物体到透镜的距离物体到透镜的距离像距像距v:像到透镜的距离像到透镜的距离4 4、有关透镜的几个光学概念：、有关透镜的几个光学概念：光心、主轴、光心、主轴、焦点焦点F

13、F、焦距、焦距f f、物距、物距u u、像距、像距v v焦距焦距f:焦点与光心的的距离焦点与光心的的距离.Of、当、当u2f u2f 时，成缩小倒立的实像（时，成缩小倒立的实像（照相机照相机）、当、当2fuf 2fuf 时，成缩小放大的实像（时，成缩小放大的实像（投影机投影机）、当、当u=f u=f 时，不成像时，不成像、当、当uf uf 时，成放大正立的虚像（时，成放大正立的虚像（放大镜放大镜）、当、当u=2f u=2f 时，成缩小等大的实像时，成缩小等大的实像知识整理知识整理-透镜成像规律及应透镜成像规律及应用用成正立、缩小的虚像成正立、缩小的虚像 实验思考实验思考-实像与虚像的区别实像与

14、虚像的区别成像原理不同：成像原理不同：实像是实际光会聚而成实像是实际光会聚而成 虚像是实际光的反向延长线会聚而成虚像是实际光的反向延长线会聚而成 承接方式不同：承接方式不同：实像能成在光屏上实像能成在光屏上 虚像不能成在光屏上虚像不能成在光屏上相同点：都能被眼睛看到相同点：都能被眼睛看到典型例题典型例题 例例6例例6 6：凸透镜的焦距是：凸透镜的焦距是15cm15cm，将物体放在主光轴，将物体放在主光轴距透镜焦点距透镜焦点5cm5cm处，所成的像一定是处，所成的像一定是()()A A正立的正立的 B B倒立的倒立的 C C放大的放大的 D D虚像虚像C 2FFF 2FAA，B（1 1）u u=

15、20cm=20cm ，fu2ffu2f 倒立、放大的倒立、放大的实像像（2 2）u u=10cm=10cm，u u f f 正立、放大的虚像正立、放大的虚像B，典型例题典型例题 例例7例例7 7：在研究凸透镜成像情况的实验中，当烛焰到凸：在研究凸透镜成像情况的实验中，当烛焰到凸透镜的距离是透镜的距离是20cm 20cm 时，在透镜另一侧的光屏上得到时，在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像一个放大的像,(1)(1)这种成像特点在生活中的应用是这种成像特点在生活中的应用是 ；(2)(2)该透镜的焦距的范围是该透镜的焦距的范围是 ；(3)(3)当当u u=10cm=10cm时，它的成像特点是时，它的

16、成像特点是 ，在生活中的应用是在生活中的应用是 ，此时它的像，此时它的像 成成在光屏上（在光屏上（“能能”/“”/“不能不能”）。）。思维点拨思维点拨（2 2）当）当u u=20cm=20cm，倒立、放大的实像。根据凸透倒立、放大的实像。根据凸透镜成像规律可知，镜成像规律可知，fu2ffu2f，即，即f f 20cm 20cm 2f2f，解不等解不等式式可知可知10cm 10cm f f 20cm 20cm；（1 1）首先分析题目中给的条件：因像成在光屏上，）首先分析题目中给的条件：因像成在光屏上，所以是实像，又根据透镜成像规律知实像都是所以是实像，又根据透镜成像规律知实像都是“倒立倒立”，因

17、而所成像的特点是，因而所成像的特点是“倒立放大的实像倒立放大的实像”，由凸由凸透镜成像规律及应用可知，应用是透镜成像规律及应用可知，应用是投影仪或幻灯机；投影仪或幻灯机；（3 3）当）当u u=10cm=10cm，因，因 10cm 10cm f f 20cm 20cm，比较，比较u u 和和f f 的关系可知，的关系可知，ufuf，再根据凸透镜成像规律可知，再根据凸透镜成像规律可知，当当 ufuf时，成时，成正立放大的虚像正立放大的虚像,它的应用是它的应用是放大镜，放大镜，它的像是虚像它的像是虚像不能不能成在光屏上。成在光屏上。典型例题典型例题 例例8例例8 8：物理课上，小明和小红用焦距相等

18、的照：物理课上，小明和小红用焦距相等的照相机对老师拍照，洗出的底片分别为图中的相机对老师拍照，洗出的底片分别为图中的甲和乙，则小红离老师的距离甲和乙，则小红离老师的距离 ；小；小红想要使底片上的像与小明的一样大，小红红想要使底片上的像与小明的一样大，小红的位置要的位置要 小强移动，再小强移动，再 镜头到底镜头到底片的距离。片的距离。远远靠近靠近增大增大典型例题典型例题 例例9例例9 9：如图所示，小刚将盛满水的圆柱形透：如图所示，小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，透过玻璃杯观看书上明玻璃杯贴近书本，透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的

19、鹦鹉图实际大小相等），他所看到的虚像鹦鹉图实际大小相等），他所看到的虚像可能是可能是()()A思维点拨思维点拨从横向看，把圆柱形透明玻璃杯分成左、中、从横向看，把圆柱形透明玻璃杯分成左、中、右三部分，观察可以发现，它的右三部分，观察可以发现，它的“中部中部”比比“左左部部”和和“右部右部”厚，所以从横向看，玻璃杯相当厚，所以从横向看，玻璃杯相当于放大镜，对近处物体的于放大镜，对近处物体的横向有放大作用横向有放大作用从纵向看，再把圆柱形透明玻璃杯分成上、中、从纵向看，再把圆柱形透明玻璃杯分成上、中、下三部分，观察却发现，它的下三部分，观察却发现，它的“中部中部”“”“上部上部”和和“下部下部”等

20、厚，所以从纵向看，玻璃杯相当于等厚，所以从纵向看，玻璃杯相当于平行玻璃砖，对物体没有放大或缩小作用（平行玻璃砖，对物体没有放大或缩小作用（等高等高）普通的各向都能放大的放大镜与它相比，不管普通的各向都能放大的放大镜与它相比，不管你怎么分，它总是中间比边缘厚，因而对近处物你怎么分，它总是中间比边缘厚，因而对近处物体的各个部位都有放大作用体的各个部位都有放大作用 实验测量实验测量-测定测定凸透镜的焦凸透镜的焦距距方法一：平行光聚焦法方法一：平行光聚焦法 即将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它即将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏的另一侧，改变凸透镜与光屏的

21、距离，直到光屏上出现最小最亮的光斑，就可以上出现最小最亮的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为测出该凸透镜的焦距为 cmcm。方法二：二倍焦距成像法方法二：二倍焦距成像法即将点燃的蜡烛放在凸透镜的一侧，移动蜡即将点燃的蜡烛放在凸透镜的一侧，移动蜡烛与光屏，直到光屏上形成烛与光屏，直到光屏上形成倒立的、等大倒立的、等大的实像，的实像，用刻度尺测出蜡烛或光屏到凸透镜中心的距离用刻度尺测出蜡烛或光屏到凸透镜中心的距离u u或或v v，则，则f=uf=u/2=/2=v v/2/2 1010光路作图光路作图 下图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍下图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线焦距处射

22、向透镜的光线P P和光线和光线Q Q，请在图，请在图中画出它们通过透镜后的光路中画出它们通过透镜后的光路 2FFF 2FPQP，Q，思维点拨思维点拨本题涉及的知识是凸透镜对光线的作用、凸透本题涉及的知识是凸透镜对光线的作用、凸透镜的成像规律、及光学作图的知识镜的成像规律、及光学作图的知识光线光线Q Q：由于凸透镜对光线有会聚作用，当光线：由于凸透镜对光线有会聚作用，当光线经焦点射向透镜时，这条光线经透镜后会平行于经焦点射向透镜时，这条光线经透镜后会平行于主光轴射出主光轴射出光线光线P P：由凸透镜的成像规律可知，物体在凸透：由凸透镜的成像规律可知，物体在凸透镜的二倍焦距处所成的像是等大的实像，

23、所以我镜的二倍焦距处所成的像是等大的实像，所以我们可以将左边的点们可以将左边的点P P看作透镜前的一个物点，则看作透镜前的一个物点，则点点P P通过凸透镜所成的像点应在透镜的右侧二倍通过凸透镜所成的像点应在透镜的右侧二倍焦距处，所以光线焦距处，所以光线P P经凸透镜的折射光线经凸透镜的折射光线PP应经应经过右侧的过右侧的2F2F点点典型例题典型例题 例例10例例1010：如图所示，：如图所示，A A是一只水平放置的长方形暗盒，盒是一只水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光。内有水平向右的平行光。B B为暗盒右侧平面上的一个圆为暗盒右侧平面上的一个圆孔，孔，C C是一个与暗盒右侧平面平行的

24、相间一定距离的光是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光斑。若从外径与圆孔斑。若从外径与圆孔B B相同的厚玻璃板、凹透镜、凸透相同的厚玻璃板、凹透镜、凸透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔B B中，发现在光斑中，发现在光斑C C处的光屏上呈现一个比圆孔大的圆形光斑，则嵌入圆处的光屏上呈现一个比圆孔大的圆形光斑，则嵌入圆孔孔B B的那个光学器件（的那个光学器件（）A.A.平板玻璃、凹透镜凸透镜都有可能平板玻璃、凹透镜凸透镜都有可能B.B.只能是凸透镜只能是凸透镜C.C.只能是凹透镜或凸透镜只能是凹透镜或凸透镜 D.D.只能是平板玻璃只能是平板玻璃C思维点拨思维点拨

25、实验思考实验思考-光屏上不能呈现像的原光屏上不能呈现像的原因因大致有三个原因：大致有三个原因：()物距小于或等于焦距，物距小于或等于焦距，凸透镜不能成实像凸透镜不能成实像.()光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度.()物距太小时，像距太大，光屏在光具座上调不物距太小时，像距太大，光屏在光具座上调不到烛焰的像所在的位置到烛焰的像所在的位置.在做在做“研究凸透镜成像规律研究凸透镜成像规律”的实验中，某同的实验中，某同学在光具座上无论怎样左右移动光屏，在光屏上都学在光具座上无论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，请你说说可能有哪几种原因不能呈现烛

26、焰的像，请你说说可能有哪几种原因?典型例题典型例题 例例11例例1111：在：在“探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关”实验时实验时（1 1）小明首先将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图所示）小明首先将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图所示的光具座上进行实验。若图中的光具座上进行实验。若图中C C位置上放置光屏，则位置上放置光屏，则B B位置上应放置位置上应放置 ；（2 2）实验中，小明发现在光屏上）实验中，小明发现在光屏上得到如图所示不完整的像，要得到蜡得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将调节烛火焰完整的像，应将调节 ；思维点拨思维点拨 2FFF 2F 2FF

27、F 2F参考答案：参考答案：将光屏向上移，或将蜡烛火焰向上移将光屏向上移，或将蜡烛火焰向上移 或透镜向下移或透镜向下移分析：本题成像的问题是像偏成在光屏上部，使分析：本题成像的问题是像偏成在光屏上部，使 光屏上得到的是如图所示的不完整的像光屏上得到的是如图所示的不完整的像原因：烛焰中心、透镜中心、光屏中心不在同一原因：烛焰中心、透镜中心、光屏中心不在同一 高度高度知识整理知识整理-眼睛及视力的矫眼睛及视力的矫正正眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，正常眼睛的晶状体通过调节自身的厚度，屏，正常眼睛的晶状体通过调节自身的厚度，使像正好成在视网膜上，使

28、人看到清晰的像。使像正好成在视网膜上，使人看到清晰的像。近视眼：像成在视网膜的前方，用凹透镜来矫近视眼：像成在视网膜的前方，用凹透镜来矫正，其作用是将光发散使像后移，使像正成在正，其作用是将光发散使像后移，使像正成在视网膜上视网膜上远视眼：像成在视网膜的后方，用凸透镜来矫远视眼：像成在视网膜的后方，用凸透镜来矫正，其作用是将光会聚使像前移，使像正成在正，其作用是将光会聚使像前移，使像正成在视网膜上视网膜上爱护我们的眼睛爱护我们的眼睛,去探寻这个光的世界去探寻这个光的世界典型例题典型例题 例例12例例1212：如图所示是：如图所示是 （“近视眼近视眼”/“”/“远视眼远视眼”）的成像示意图，这是

29、因为像成在视网膜的）的成像示意图，这是因为像成在视网膜的 方方（“前前”/“”/“后后”）；）；矫正所配戴眼镜的镜片是矫正所配戴眼镜的镜片是 （“凸透镜凸透镜”/“”/“凹凹透镜透镜”，其作用是将光，其作用是将光 (“(“会聚会聚”/“”/“发散发散”)”)，使像正好成在视网膜上，使像正好成在视网膜上近视眼近视眼前前凹透镜凹透镜发散发散典型例题典型例题 例例13例例1313：如图，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光：如图，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。物体。拿一个远视眼镜给拿一个远视眼镜给“眼睛眼睛”戴上，光屏上戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走远视眼镜后，下列操作能变得模糊。那么在拿走远视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（使光屏上重新得到清晰像的是（）A A将光屏适当远离凸透镜将光屏适当远离凸透镜B B将蜡烛适当远离凸透镜将蜡烛适当远离凸透镜C C将光屏适当移近凸透镜或将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜将蜡烛适当移近凸透镜D D同时将光屏和蜡烛适当远同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜离凸透镜 A