Глава 3. § 42. Плоское зеркало — с. 201
§ 42. Вопрос 1. Как построить изображение точечного источника света в плоском зеркале?
Для ответа используйте рисунок 141.
Из точки S проводят два луча, падающих на зеркало (SO — перпендикулярно зеркалу и SO₁ — под углом). Для луча SO₁ строят перпендикуляр к зеркалу в точке падения O₁ и откладывают угол отражения, равный углу падения (по закону отражения света). Затем продолжают отражённые лучи за зеркало (штриховыми линиями). Продолжения пересекаются в одной точке S₁, которая симметрична точке S относительно плоскости зеркала (SO = S₁O). Эта точка и есть изображение источника.
§ 42. Вопрос 2. Какое изображение называют мнимым?
Докажите, что плоское зеркало даёт мнимое изображение.
Мнимым называют изображение, которое образуется на пересечении не самих лучей, а их продолжений. В плоском зеркале отражённые лучи расходятся и в точке S₁ за зеркалом не пересекаются; там пересекаются лишь их продолжения. Свет за зеркало не проникает (там нет источника и нет лучей), но в глаз попадает расходящийся пучок, и нам кажется, что лучи выходят из точки S₁. Значит, изображение в плоском зеркале мнимое.
§ 42. Вопрос 3. Почему на верхнем рисунке (см. рис. 142) горят обе свечи, а на нижнем только одна?
Как проводится этот опыт и что он доказывает?
Перед стеклянной пластиной ставят зажжённую свечу. Стекло частично отражает свет, поэтому на нём появляется мнимое изображение свечи. Позади стекла на том месте, где видно изображение, ставят вторую, такую же, но незажжённую свечу и подбирают её положение так, чтобы она совпала с изображением. Тогда на верхнем рисунке (вид через стекло) кажется, что горят обе свечи: вторая «горит» лишь потому, что мы видим на ней изображение пламени. На нижнем рисунке (вид сверху) показано, что на самом деле горит только одна свеча. Измерив расстояния от свечей до стекла, находим, что они равны. Опыт доказывает, что изображение в плоском зеркале мнимое, равно предмету по размеру и расположено симметрично предмету относительно зеркала.
§ 42. Вопрос 4. Охарактеризуйте изображение, полученное с помощью плоского зеркала.
Изображение в плоском зеркале: мнимое; прямое (не перевёрнутое); равное по размерам предмету; расположено за зеркалом на таком же расстоянии от него, как и предмет (симметрично предмету); меняет правую и левую стороны предмета.
§ 42. Вопрос 5. Почему возникает рассеянное отражение света?
Поверхность шероховатого тела можно представить как множество очень маленьких зеркал, по-разному ориентированных в пространстве. Параллельный пучок света, падая на такую поверхность, отражается от этих «зеркалец» в разные стороны. Поэтому отражённый свет оказывается рассеянным. Благодаря рассеянному отражению мы видим предметы со всех сторон.