Глава 3. § 41. Отражение света. Закон отражения света — с. 199
§ 41. Вопрос 1. Что происходит с пучком света на границе раздела двух сред?
На границе раздела двух сред пучок света делится на части. Часть света отражается от границы и возвращается в первую среду, часть проходит во вторую среду (при этом меняет направление, т. е. преломляется), а небольшая часть поглощается. От гладкой зеркальной поверхности отражается почти весь падающий свет, а прозрачные тела пропускают большую его часть.
§ 41. Вопрос 2. Пользуясь рисунком 140, расскажите об опыте, на основании которого можно установить закон отражения света.
Опыт проводят на оптическом диске: это белый круг с делениями для измерения углов и подвижным осветителем, который даёт узкий пучок света. В центр диска ставят плоское зеркало и направляют на него луч AO, скользящий по поверхности диска. Отражённый луч OB тоже виден в плоскости диска. Меняя направление падающего луча, замечают, как меняется направление отражённого, и по делениям диска сравнивают углы. Опыт показывает, что луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр к зеркалу лежат в одной плоскости, а угол отражения всегда равен углу падения.
§ 41. Вопрос 3. Что называют углом падения; углом отражения?
Углом падения называют угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела сред, проведённым в точку падения (обозначают α). Углом отражения называют угол между отражённым лучом и тем же перпендикуляром (обозначают β).
§ 41. Вопрос 4. Сформулируйте закон отражения света.
Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред из точки падения луча, лежат в одной плоскости; угол отражения β равен углу падения α: α = β.
§ 41. Вопрос 5. Что называют обратимостью световых лучей?
Если пустить луч света по пути отражённого луча (в обратном направлении), то после отражения он пойдёт по пути прежнего падающего луча. Таким образом, падающий и отражённый лучи можно менять местами. Это свойство называют обратимостью световых лучей.
§ 41. Упражнение 38.
1. Угол падения луча света на зеркало равен 30°. Чему равен угол отражения?
Постройте ход луча света.
По закону отражения света угол отражения равен углу падения: β = α = 30°.
Построение: проводим плоскость зеркала, в точке падения O восставляем перпендикуляр к зеркалу, откладываем от него падающий луч под углом 30° и по другую сторону перпендикуляра строим отражённый луч под таким же углом 30° (рисунок).
Ответ: 30°.
Построение: проводим плоскость зеркала, в точке падения O восставляем перпендикуляр к зеркалу, откладываем от него падающий луч под углом 30° и по другую сторону перпендикуляра строим отражённый луч под таким же углом 30° (рисунок).
Ответ: 30°.
§ 41. Упражнение 38.
2. Угол отражения луча света от зеркала равен 45°. Как изменится угол между падающим и отражённым лучами при увеличении угла падения на 15°?
На одном чертеже покажите падающий и отражённый лучи для каждого случая.
Угол падения равен углу отражения, значит, сначала α₁ = β₁ = 45°. Угол между падающим и отражённым лучами равен α₁ + β₁ = 2α₁ = 90°.
После увеличения угла падения на 15° получаем α₂ = 45° + 15° = 60°, β₂ = α₂ = 60°. Угол между лучами теперь 2α₂ = 120°.
Изменение: 120° − 90° = 30°. Угол между лучами увеличится на 30° (вдвое больше, чем изменился угол падения).
Ответ: увеличится на 30° (с 90° до 120°).
После увеличения угла падения на 15° получаем α₂ = 45° + 15° = 60°, β₂ = α₂ = 60°. Угол между лучами теперь 2α₂ = 120°.
Изменение: 120° − 90° = 30°. Угол между лучами увеличится на 30° (вдвое больше, чем изменился угол падения).
Ответ: увеличится на 30° (с 90° до 120°).