Номер 3, страница 175 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Проведите эксперимент и убедитесь в справедливости закона отражения.

Для проверки справедливости закона отражения света можно провести следующий простой лабораторный эксперимент.

Цель эксперимента

Экспериментально проверить закон отражения света, который гласит:

1. Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к отражающей поверхности, лежат в одной плоскости.
2. Угол отражения равен углу падения ($ \beta = \alpha $).

Оборудование

• Источник света, дающий узкий пучок (например, лазерная указка или фонарик с щелевой насадкой).
• Плоское зеркало.
• Лист бумаги (желательно белой, формата А4).
• Транспортир.
• Карандаш и линейка.
• Подставка для вертикальной установки зеркала (например, несколько книг или специальный держатель).

Ход эксперимента

1. Положите лист бумаги на ровную горизонтальную поверхность стола.
2. Установите плоское зеркало на лист бумаги перпендикулярно его плоскости. Карандашом проведите линию вдоль отражающей поверхности зеркала.
3. Выберите на этой линии точку падения луча (назовем ее точка О). С помощью транспортира или угольника проведите через точку О прямую, перпендикулярную линии зеркала. Эта прямая называется нормалью.
4. Направьте луч света от источника на зеркало в точку О под некоторым произвольным углом к нормали. Вы увидите падающий луч (от источника до зеркала) и отраженный луч (от зеркала).
5. Карандашом отметьте на бумаге две точки на пути падающего луча и две точки на пути отраженного луча. Это необходимо для точного построения их траекторий.
6. Выключите источник света и уберите зеркало.
7. С помощью линейки соедините отмеченные точки для падающего луча с точкой О, получив прямую, изображающую падающий луч. Аналогично постройте отраженный луч.
8. С помощью транспортира, совмещая его центр с точкой О, а нулевую отметку с нормалью, измерьте угол между падающим лучом и нормалью. Это будет угол падения $ \alpha $.
9. Тем же способом измерьте угол между отраженным лучом и нормалью. Это будет угол отражения $ \beta $.
10. Сравните полученные значения углов.
11. Повторите эксперимент еще 2-3 раза, каждый раз меняя угол падения и измеряя соответствующий угол отражения. Результаты удобно заносить в таблицу.

Пример таблицы для записи результатов:

Анализ результатов и вывод

В ходе проведения эксперимента можно сделать следующие выводы:

• Тот факт, что траектории падающего и отраженного лучей, а также нормаль, удалось начертить на одном листе бумаги, доказывает, что они лежат в одной плоскости. Первая часть закона отражения подтверждается.
• Сравнивая результаты измерений для каждого опыта, мы видим, что угол падения $ \alpha $ и угол отражения $ \beta $ равны друг другу с учетом погрешности измерений ($ \alpha \approx \beta $). Небольшие расхождения могут быть вызваны толщиной светового луча, неточностью нанесения линий и измерения углов транспортиром.

Таким образом, проведенный эксперимент наглядно демонстрирует и подтверждает справедливость обоих положений закона отражения света.

Ответ: Для проверки закона отражения необходимо провести эксперимент с использованием источника света (например, лазерной указки), плоского зеркала, листа бумаги и транспортира. Следует направить луч света на зеркало под разными углами к перпендикуляру (нормали), восстановленному в точке падения. Измеряя углы падения и отражения, можно убедиться, что они равны. Тот факт, что все построения выполняются на одном листе бумаги, доказывает, что падающий луч, отраженный луч и нормаль лежат в одной плоскости. Это подтверждает справедливость закона отражения.