Номер 1, страница 131 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Определите построением точку отражения от поверхности воды луча, идущего от лампы $\text{A}$ к наблюдателю в точку $\text{B}$ (рис. 156).

Рис. 156. К упражнению 22.1

1. Для определения построением точки отражения луча от поверхности воды воспользуемся законом отражения света. Этот закон гласит, что угол падения луча равен углу отражения. Самый удобный способ для такого построения — это использование мнимого изображения источника света.

Порядок построения:

1. Построим мнимое изображение лампы А. Для этого из точки А опустим перпендикуляр на линию, представляющую поверхность воды. Обозначим основание перпендикуляра точкой H.

2. Продолжим этот перпендикуляр за поверхность воды и отложим на нем отрезок HA', равный отрезку AH. Точка A' является мнимым изображением источника света А.

3. Соединим прямой линией точку мнимого изображения A' с точкой B (наблюдателем).

4. Точка пересечения отрезка A'B с поверхностью воды и будет искомой точкой отражения. Обозначим её O.

5. Ход луча света представляет собой ломаную линию AOB: свет от лампы в точке А падает на поверхность воды в точке О и, отразившись, попадает к наблюдателю в точку В.

Это построение является верным, так как оно обеспечивает выполнение закона отражения. В точке отражения О можно восстановить перпендикуляр к поверхности воды. Угол падения (между лучом AO и перпендикуляром) будет равен углу отражения (между лучом OB и перпендикуляром). Это следует из равенства прямоугольных треугольников $\triangle AHO$ и $\triangle A'HO$ (по двум катетам: $AH = A'H$ по построению, $\text{HO}$ — общий). Из равенства треугольников следует равенство углов, которые гипотенузы образуют с катетом $\text{HO}$, а следовательно, и с перпендикуляром к поверхности. Поскольку точки A', O и B лежат на одной прямой, то угол, который луч OB образует с перпендикуляром (угол отражения), будет равен углу, который образует луч OA' (продолжение отраженного луча) с тем же перпендикуляром. Таким образом, равенство углов падения и отражения доказано.

Ответ: Точка отражения находится на пересечении поверхности воды и прямой, соединяющей точку наблюдателя B с точкой A' — мнимым изображением источника света A, построенным симметрично ему относительно поверхности воды.