Номер 1, страница 175 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Глава 7. Световые волны. Параграф 45. Принцип Гюйгенса. Закон отражения света. Вопросы к параграфу - номер 1, страница 175.

Условие.

1. Как с помощью закона отражения построить изображение точечного источника света в плоском зеркале?

Решение.

Решение 2.

1. Для построения изображения точечного источника света в плоском зеркале с помощью закона отражения света, необходимо проследить ход как минимум двух лучей, исходящих из этого источника. Закон отражения гласит, что угол падения луча равен углу отражения ($α = β$), и все три луча (падающий, отраженный и перпендикуляр к поверхности в точке падения) лежат в одной плоскости.

Алгоритм построения следующий:

1. Пусть S — точечный источник света, а прямая линия — плоскость зеркала. Из точки S проводим произвольный луч SA к поверхности зеркала.
2. В точке падения луча A строим перпендикуляр (нормаль) к плоскости зеркала.
3. Измеряем угол падения α₁ — угол между падающим лучом SA и нормалью.
4. Строим отраженный луч AB так, чтобы угол отражения β₁ (угол между отраженным лучом и нормалью) был равен углу падения α₁.
5. Проводим второй произвольный луч SC из источника S к зеркалу.
6. В точке падения C также строим нормаль и отраженный луч CD, соблюдая равенство угла падения α₂ и угла отражения β₂.
7. Отраженные лучи AB и CD являются расходящимися. Нашему глазу кажется, что они исходят из одной точки, расположенной за зеркалом.
8. Чтобы найти эту точку, нужно построить продолжения отраженных лучей AB и CD за плоскость зеркала (обычно их изображают пунктирными линиями).
9. Точка S', в которой пересекутся продолжения отраженных лучей, и будет являться изображением источника света S.

Это изображение является мнимым, поскольку оно образовано не самими световыми лучами, а их воображаемыми продолжениями. Анализ такого построения показывает, что изображение S' симметрично источнику S относительно плоскости зеркала. Это означает, что расстояние от источника до зеркала равно расстоянию от изображения до зеркала, а отрезок SS' перпендикулярен плоскости зеркала. Это свойство позволяет использовать упрощенный метод построения: опустить из точки-источника перпендикуляр на зеркало и продлить его на такое же расстояние за зеркало.

Ответ: Для построения изображения точечного источника света в плоском зеркале необходимо из источника провести к зеркалу как минимум два луча. Для каждого луча в точке его падения на зеркало следует построить отраженный луч согласно закону отражения (угол падения равен углу отражения). Точка пересечения продолжений отраженных лучей за зеркалом и будет являться мнимым изображением источника.