Номер 6.2.1, страница 166, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

6.2.1. Под каким углом должен падать луч на плоское зеркало, чтобы отраженный луч был перпендикулярен падающему? (Ответ: $45^\circ$.)

Дано:

Угол между падающим и отраженным лучами $ \gamma = 90^\circ $.

Найти:

Угол падения $ \alpha $.

Решение:

Закон отражения света гласит, что угол падения луча на отражающую поверхность равен углу отражения. Угол падения ($ \alpha $) — это угол между падающим лучом и перпендикуляром (нормалью), восстановленным в точке падения. Угол отражения ($ \beta $) — это угол между отраженным лучом и той же нормалью.

Таким образом, мы можем записать:

$ \alpha = \beta $

Из условия задачи известно, что отраженный луч перпендикулярен падающему. Это означает, что угол между ними составляет $ 90^\circ $. Этот угол ($ \gamma $) состоит из суммы угла падения и угла отражения:

$ \gamma = \alpha + \beta $

Поскольку $ \alpha = \beta $, мы можем переписать это уравнение, заменив $ \beta $ на $ \alpha $:

$ \gamma = \alpha + \alpha = 2\alpha $

Подставим известное значение $ \gamma = 90^\circ $:

$ 90^\circ = 2\alpha $

Теперь найдем угол падения $ \alpha $:

$ \alpha = \frac{90^\circ}{2} = 45^\circ $

Следовательно, чтобы отраженный луч был перпендикулярен падающему, луч должен падать на плоское зеркало под углом 45 градусов к нормали.

Ответ: $ 45^\circ $.