Задание 3, страница 130 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 3

Рассмотрите рисунки 154 а-е. Объясните принцип действия каждого прибора (устройства, оптической системы). Приведите примеры использования закона отражения света в быту, технике, природе.

Рис. 153. Использование рулонного зеркала в интерьере

а) зеркальный шар

б) лазерный лабиринт

в) перископ

г) калейдоскоп

д) зеркальный лабиринт

е) зеркало стоматолога

Рис. 154. Оптические приборы и системы

а) зеркальный шар Принцип действия основан на законе отражения света. Шар покрыт множеством маленьких плоских зеркал. Лучи света от внешнего источника (например, прожектора) падают на эти зеркала и отражаются в разных направлениях. Так как шар обычно вращается, отраженные световые лучи («зайчики») постоянно перемещаются по помещению, создавая динамический световой эффект. Ответ: Принцип действия зеркального шара заключается в отражении света от множества небольших зеркал на его вращающейся поверхности для создания эффекта движущихся световых пятен.

б) лазерный лабиринт Эта система использует закон отражения для направления лазерных лучей. Лазерный луч направляется на систему зеркал, которые расставлены под определенными углами. Каждое зеркало отражает луч к следующему, создавая в пространстве видимую сетку из лучей. Такая система используется либо в охранных системах (где пересечение луча вызывает тревогу), либо в качестве аттракциона. Ответ: Принцип действия основан на использовании зеркал для направления лазерных лучей по заданной траектории в соответствии с законом отражения.

в) перископ Это оптический прибор, позволяющий вести наблюдение из укрытия (например, из подводной лодки). В простейшей конструкции он представляет собой трубу с двумя плоскими зеркалами на концах. Зеркала расположены параллельно друг другу и под углом $45^\circ$ к оси трубы. Свет от объекта попадает в верхнее зеркало, отражается на $90^\circ$ вниз по трубе, попадает на нижнее зеркало, снова отражается на $90^\circ$ и направляется в глаз наблюдателя. Ответ: Принцип действия перископа основан на двойном отражении света от двух параллельных зеркал, установленных под углом $45^\circ$, что позволяет вести наблюдение из-за преграды.

г) калейдоскоп Это оптическая игрушка, в которой создаются симметричные узоры. Внутри трубки находятся несколько (обычно три) продольных зеркальных пластин, установленных под углом друг к другу. На одном конце трубки в специальном отсеке находятся цветные стеклышки или другие мелкие предметы. При наблюдении через окуляр на другом конце трубки видны не только сами предметы, но и их многочисленные отражения в зеркалах, которые складываются в красивый симметричный узор. Ответ: Принцип действия калейдоскопа основан на многократном отражении света от расположенных под углом зеркал, что создает симметричные узоры из находящихся внутри него предметов.

д) зеркальный лабиринт Это аттракцион, представляющий собой лабиринт со стенами из зеркал. Принцип действия основан на создании большого количества мнимых изображений и отражений. Зеркальные стены создают иллюзию бесконечных коридоров, многократно отражая реальные проходы и самого человека. Это дезориентирует и усложняет навигацию, так как становится трудно отличить реальный путь от его отражения. Ответ: Принцип действия зеркального лабиринта заключается в дезориентации человека с помощью многочисленных отражений и мнимых изображений, создаваемых зеркальными стенами.

е) зеркало стоматолога Это небольшой ручной инструмент, состоящий из зеркальца на длинной ручке. Его принцип действия основан на законе отражения света. Зеркало используется для двух основных целей: для получения непрямого обзора участков полости рта, которые невозможно увидеть напрямую, и для отражения света от лампы для лучшего освещения осматриваемой области. Зеркало может быть плоским (для изображения в натуральную величину) или вогнутым (для получения увеличенного изображения). Ответ: Принцип действия стоматологического зеркала основан на отражении света, что позволяет осматривать труднодоступные участки полости рта и дополнительно их освещать.

Примеры использования закона отражения света:

В быту: использование обычных плоских зеркал для просмотра своего отражения; зеркала заднего вида в автомобилях; отражение в спокойной поверхности воды; вогнутые зеркала для бритья или макияжа, дающие увеличенное изображение; отражающие поверхности на одежде или рюкзаках для безопасности в темное время суток.

В технике: зеркальные телескопы (рефлекторы), где большое вогнутое зеркало собирает свет от далеких объектов; перископы на подводных лодках и в траншеях; параболические отражатели в автомобильных фарах, прожекторах и фонарях для создания мощного направленного пучка света; зеркала в лазерных установках для управления лучом; солнечные концентраторы, где система зеркал (гелиостатов) фокусирует солнечный свет для нагрева; однообъективные зеркальные фотоаппараты (SLR).

В природе: отражение неба и окружающего пейзажа на поверхности водоемов; светоотражающий слой (*tapetum lucidum*) за сетчаткой глаз у многих ночных животных (кошек, собак, оленей), который улучшает ночное зрение и заставляет их глаза "светиться" в темноте; структурная окраска (иридесценция) крыльев некоторых бабочек (например, морфо), перьев павлина и надкрыльев жуков, где цвет возникает из-за отражения света от микроскопических структур; явление миража, когда из-за преломления и отражения света в неоднородных слоях воздуха возникают мнимые изображения объектов.