照镜子为什么是左右颠倒而不是上下

原因：

图像沿着水平轴进行反转。而我们站在镜子前面时，头依然在上面，脚在下面。实际上，镜子既不左右颠倒，也不上下颠倒，而是前后颠倒。

当你沿着i的方向移动时，镜像也沿着i方向移动，这说明，只要沿着平行于镜子平面的方向上，镜像就遵循现实中的每个运动。

而当你沿着j方向移动时，镜像却向相反的方向移动，这说明，镜像是沿着垂直于镜面的轴而颠倒的。总而言之，照镜子时，左右、上下其实都没颠倒，颠倒的是“前”和“后”。

扩展资料：

镜子光学特性：

一、反射

镜面对于光线的反射服从反射定律，其反射能力取决于入射光线的角度、镜面的光滑度和所镀金属膜的性质。与镜面垂直的假想线称为法线，入射线与法线的夹角和反射线与法线的夹角相等。

平面镜前的物体在镜后成正立的虚像，像与镜面的距离与物体与镜面的距离相等。如果想从镜中看到本人整个身长，由于入射角等于反射角，镜子至少须有本人身长的一半。凹面镜的反射面朝向曲率中心。

二、聚焦

平行光线入射到凹面镜反射后聚集到焦点（f），焦点位置在曲率中心（c）与镜面距离的1/2处。如烹饪器放在大凹面镜焦点位置，可接受太阳光聚集加热，成为太阳灶。如车灯或探照灯中光源放在凹面镜焦点位置可使光反射出平行光。

物体在曲率中心以外时可反射成倒立的实像，如反射望远镜。凸面镜的反射面背向曲率中心，物体在镜后成缩小的正立像，可以反射大范围的缩小景观，如汽车后视镜。

参考资料来源：百度百科-镜子

参考资料来源：中国网-为什么镜子是颠倒左右 而不是上下呢？

镜像原理是遵从光的反射定律的。
光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角 。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等，光路可逆”。
平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大，距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。
所以说镜子里的人是左右颠倒..而上下不颠倒。

这个问题的核心在于各个方向的定义，为此需要做一个区分，物理上和感官上的定义其实是有区别的。

物理上，镜子真正颠倒了的方向只有前后，而上下左右都没有颠倒。说的更严谨一点，如果设x为垂直于并指向镜面的方向，y为上，z为右，则镜子的作用是：x变为-x，y变为y，z变为z。

而感官上，对人类来说，前后的定义是眼睛冲着的方向为前，上下是头脚的方向，而左右是什么呢？只能用叉乘来定义了，前叉上为右。镜子里仍然以眼睛冲着的方向为前，故前为-x方向；镜子里头脚的位置没变，所以上下不颠倒，故上仍为y方向；于是通过叉积的定义，右=前叉上=(-x)叉y=-z，于是此时左右就被颠倒了。

最后总结一下就是说，感官上，上下的定义是根据绝对位置的，但左右的定义是相对的，所以最后在人类看来是上下不颠倒而左右颠倒了。

这是个虽然简单但是很有意思的问题，以前我竟然未曾想过。后来看到「宇宙的心弦」上对这个问题的回答写得太模糊（什么叫「镜子里头脚的位置没变」？「位置没变」的定义是什么？），所以这里写一个尽可能精确描述的回答。首先，我们讨论最容易引起问题的那种情景，即人站立时正面照镜子。
首先定义几个概念。
左右。以你为原点，你的左手方向为左，右手方向为右。（你知道哪只手是左手吧？）
上下。站在地球表面，在空中静止释放一物体，由于重力，它会运动起来。其运动方向为下，反之为上。
前后。这个有点奇特。你面前站了一个人，背心对着你的时候，这是那人的后面。面对着你的时候，你看到那人的前面。我们的问题隐含了作为观察者的你，去看外界的像，而不是考察你自己，对吧？
让我们再定义一下坐标系。
右为 x 轴正方向，上为 y 轴正方向，由你（观察者）的后背指向你的胸前为 z 轴正方向。
作为观察者，这里有一个很明白的变换：你所认为「正」的像，其坐标要绕 y 轴旋转 180°，才能与你观察时使用的坐标系一致。让我解释得更清楚一些——
拿鼠标指针选中你，按一下Ctrl-D（如果你不是 Inkscape 用户，那就按一下Ctrl-C再按一下Ctrl-V）。现在有了你的一个像。但是你看不到它，因为它和你重合了。让我们把这个像向 z 轴正方向平衡一段距离，比如 2m，你再看看？哟，它怎么背对着你呀？不行，再原地转身 180°，这样才能看到正面不是？
忽略掉平移，让我们把这个变换记作 T 1

，有
T 1 =⎡ ⎣ ⎢ cosπ0−sinπ 010 sinπ0cosπ ⎤ ⎦ ⎥ =⎡ ⎣ ⎢ −100 010 00−1 ⎤ ⎦ ⎥

我们再来考察一下镜子做了什么。
想像镜子前有一个坐标系的三根轴，就是我们刚刚定义的那个。其中 z 轴正方向指向镜面。于是乎，镜子里的 x 轴与外边的 x 轴是平行且方向一致的。y 轴也是这样。但是 z 轴的位置没有改变，方向却反了过来，箭头对箭头了。所以，这种放置法，使得像与物体的 z 轴反了，z

变成了 −z

。还是忽略掉平移，让我们把这个变换记作 T 2
T 2 =⎡ ⎣ ⎢ 100 010 00−1 ⎤ ⎦ ⎥

所以，最终作为观察者的你，看到的镜中的自己经历的变换是：
T 1 T 2 =⎡ ⎣ ⎢ −100 010 00−1 ⎤ ⎦ ⎥ ⎡ ⎣ ⎢ 100 010 00−1 ⎤ ⎦ ⎥ =⎡ ⎣ ⎢ −100 010 001 ⎤ ⎦ ⎥

即最终的像的坐标中的 x

变成了 −x

，即左右颠倒。
让我们再考虑另一种情况试试。如果把镜子放在头顶上，看过去会是什么感觉呢？
这时候，y 轴一头扎进了镜子，于是，我们的第三个变换 T 3

为：
T 3 =⎡ ⎣ ⎢ 100 0−10 001 ⎤ ⎦ ⎥

乘一下，结果是：
T 1 T 3 =⎡ ⎣ ⎢ −100 0−10 00−1 ⎤ ⎦ ⎥

咦？这不是上下、左右、前后都颠倒了吗？找面位于天花板的镜子试试看。上下的确颠倒了不是么？再伸出左手试试，左右也和在面前的镜子里一样，也是颠倒的。可，前后感觉并没有颠倒啊？这是因为观察者和被观察对象位于同一垂直线上，感觉不一样了。仔细想想，天花板镜子里的像的前后确实与面前的镜子晨那个的前后是对着的，不是么？而我们定义后者没有颠倒，那么前者当然相对于后者是颠倒过了嘛。

照镜子会左右颠倒而不会上下颠倒，这主要的原理是遵从光的反射定律。光的反射定律指：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角 。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等，光路可逆”。
平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大，距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。
所以说镜子里的人是左右颠倒，而上下不颠倒。