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平面镜的成像原理是依据光的反射。当平行光线照射到平面镜上时，依据反射定律，入射光线和反射光线的视点持平且在同一平面内。
依据成像原理，平面镜上的一点A作为物体，会发生一束从A点射出的光线。这些光线在镜面上反射后，会依照反射定律持续传达。
关于每一个入射光线，它在平面镜上的反射光线会通过从A点动身的一条虚拟光线向后延伸，称为反向虚拟光线。多束反向虚拟光线在平面镜后方相交，构成平面镜的像。
依据反射定律，平面镜的像与物置关于镜面对称。即，假如物体在平面镜前方，则它的像会出现在镜面后方，而且与物体间隔持平；假如物体在平面镜后方，则它的像会出现在镜面前方，而且与物体间隔持平。
在平面镜成像中，像的形状与物体形状类似，可是左右倒置。假如物体是笔直的，则像也是笔直的。假如物体是水平的，则像也是水平的。
