Номер 10, страница 202, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

10. Как устроен зеркальный перископ? Начертите схему его устройства и ход лучей в нем.

10. Решение:

Зеркальный перископ — это оптический прибор, который позволяет вести наблюдение из укрытия, то есть из точки, не находящейся на прямой линии видимости с наблюдаемым объектом. Принцип его действия основан на законе отражения света.

Устройство перископа:

Простейший зеркальный перископ представляет собой длинную узкую трубу, внутри которой на концах размещены два плоских зеркала. Эти зеркала установлены параллельно друг другу, каждое под углом $45^\circ$ к продольной оси трубы.

Схема устройства и ход лучей:

Представим схему хода лучей в перископе:

1. Световые лучи от наблюдаемого объекта попадают в верхнее отверстие перископа и падают на первое (верхнее) зеркало.

2. Так как зеркало расположено под углом $45^\circ$ к падающим лучам (если считать их горизонтальными), то после отражения они изменяют свое направление на $90^\circ$ и распространяются вниз, вдоль трубы.

3. Достигнув второго (нижнего) зеркала, лучи света снова отражаются.

4. Нижнее зеркало также установлено под углом $45^\circ$, поэтому оно снова поворачивает лучи на $90^\circ$, направляя их горизонтально в глаз наблюдателя.

В результате наблюдатель видит мнимое, прямое (неперевернутое) и равное по размеру объекту изображение. Изображение смещено относительно объекта на расстояние, равное длине трубы перископа.

Ответ: Зеркальный перископ состоит из трубы с двумя плоскими зеркалами, которые установлены параллельно друг другу и под углом $45^\circ$ к оси трубы. Лучи света от объекта последовательно отражаются от верхнего и нижнего зеркал, что позволяет видеть предметы, находящиеся вне прямой видимости.

11. Решение:

Вопрос является неполным, так как для определения количества изображений необходимо знать угол, который образуют два плоских зеркала.

Количество видимых изображений $\text{N}$ зависит от угла $\alpha$ между зеркалами. Если величина $k = \frac{360^\circ}{\alpha}$ является целым числом, то для объекта, расположенного между зеркалами, количество изображений определяется по формуле:

$N = k - 1 = \frac{360^\circ}{\alpha} - 1$

Рассмотрим несколько частных случаев:

• Если зеркала образуют угол $\alpha = 90^\circ$ (прямой угол), то $k = \frac{360^\circ}{90^\circ} = 4$. Количество изображений: $N = 4 - 1 = 3$.
• Если зеркала образуют угол $\alpha = 60^\circ$, то $k = \frac{360^\circ}{60^\circ} = 6$. Количество изображений: $N = 6 - 1 = 5$.
• Если зеркала образуют угол $\alpha = 45^\circ$, то $k = \frac{360^\circ}{45^\circ} = 8$. Количество изображений: $N = 8 - 1 = 7$.
• Если зеркала расположены параллельно ($\alpha = 0^\circ$), то теоретически образуется бесконечное число изображений, яркость которых убывает с каждым отражением.

Если же $k = \frac{360^\circ}{\alpha}$ не является целым числом, то количество изображений равно $N = \lfloor k \rfloor$, то есть целой части от деления $360^\circ$ на $\alpha$.

Ответ: Чтобы определить количество изображений, нужно знать угол $\alpha$ между зеркалами. Если $360^\circ/\alpha$ — целое число, то количество изображений равно $N = \frac{360^\circ}{\alpha} - 1$. Например, при угле $90^\circ$ будет 3 изображения, а при угле $60^\circ$ — 5 изображений.