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平面鏡は、平らな（平面状の）反射面を持つ鏡です。 [ 1 ] [ 2 ]平面鏡に当たる光線の場合、反射角は入射角に等しくなります。[ 3 ]入射角は、入射光線と表面法線（表面に垂直な仮想線）との間の角度です。したがって、反射角は反射光線と法線との間の角度であり、平行光線は、回折効果を除いて、平面鏡で反射した後は広がりません。
平面鏡は鏡の後ろにある物体の像を作ります。これらの像は、鏡が置かれている平面の後ろにあるように見えます。物体の一部からその像の対応する部分まで引かれた直線は、平面鏡の表面と直角をなし、平面鏡の表面によって二等分されます。平面鏡によって形成される像は虚像（光線が実際に像から来ていないことを意味する）であり、実像（光線が実際に像から来ていることを意味する）ではありません。像は常に正立しており、反射している物体と同じ形と大きさです。虚像は、光線が来ているように見える場所に形成される物体のコピーです。平面鏡で形成される像は左右反転しています。たとえば、人が平面鏡に映ると、その人の右手の像は像の左手に見えます。
平面鏡は、物体の形状、大きさ、鏡からの距離に関係なく、常に物体と同じ大きさの虚像、正立像を生成する唯一のタイプの鏡です。ただし、他のタイプの鏡（凹面鏡と凸面鏡）でも同様のことが可能ですが、特定の条件に限られます。ただし、平面鏡の焦点距離は無限大です。[ 4 ]光学パワーはゼロです。
ミラー方程式を用いると、は物体の距離です。は像距離であり、焦点距離は：
以来、
凹面鏡と凸面鏡（球面鏡）[ 5 ]も平面鏡と同様の像を生成できます。ただし、これらの鏡で形成される像は、平面鏡のように常に物体と同じ大きさになるわけではなく、特定の条件下でのみ同じ大きさになります。凸面鏡では、形成される虚像は常に縮小されますが、凹面鏡では、物体が焦点と極の間にある場合、拡大された虚像が形成されます。したがって、同じ大きさの虚像が必要な用途では、球面鏡よりも平面鏡が好まれます。
平面鏡は、銀やアルミニウムなどの反射率が高く研磨された表面を銀メッキと呼ばれる工程で使用して作られます。[ 6 ]銀メッキの後、鏡の裏側に薄い赤色の酸化鉛の層が塗布されます。反射面は、変色や酸化によって表面が汚染されていない限り、入射光のほとんどを反射します。現代の平面鏡のほとんどは、鏡面を保護し強化し、変色を防ぐのに役立つ薄い板ガラスで設計されています。歴史的に、鏡は単に磨かれた銅、黒曜石、真鍮、または貴金属の平らな板でした。ガリウムと水銀はどちらも液体の状態で高い反射率を持つため、液体から作られた鏡も存在します。
数学的には、平面鏡は凹面または凸面の球面曲面鏡の半径、したがって焦点距離が無限大になる極限と考えることができる。[ 4 ]
![{\displaystyle [{\frac {1}{f}}=0]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6f409d94856139af90e95e76186a619c0f68b6e4)
