Номер 67.10, страница 227 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 67. Плоское зеркало. Глава 9. Оптические явления - номер 67.10, страница 227.

67.10 [1544] На рисунке IX-16 показано направление солнечных лучей, падающих на волнистую поверхность воды в пруду. Покажите примерный ход отражённых от воды лучей.

Рис. IX-16

Решение

Для того чтобы показать примерный ход отражённых от воды лучей, необходимо воспользоваться законом отражения света. Этот закон гласит, что падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр (нормаль) к отражающей поверхности, проведённый в точке падения, лежат в одной плоскости, а угол падения $ \alpha $ равен углу отражения $ \beta $.

Солнечные лучи, достигающие Земли, можно считать параллельными из-за огромного расстояния до Солнца. Однако поверхность воды в пруду волнистая, а не плоская. Это означает, что в каждой точке поверхности её наклон различен. Следовательно, и нормаль к поверхности в каждой точке падения луча будет иметь своё уникальное направление.

• На гребнях и во впадинах волн, где поверхность локально горизонтальна, нормаль будет направлена вертикально.
• На склонах волн поверхность наклонена, и нормаль, будучи перпендикулярной касательной в точке падения, также будет наклонена.

Поскольку падающие лучи параллельны, а нормали в точках падения направлены по-разному, углы падения для разных лучей будут различными. В соответствии с законом отражения ($ \alpha = \beta $), углы отражения также будут разными. В результате параллельный пучок света после отражения от волнистой поверхности станет расходящимся, то есть лучи рассеются в разных направлениях. Такое отражение называется диффузным.

Ниже на рисунке показан примерный ход отражённых лучей. Для нескольких падающих лучей построены нормали к поверхности в точках падения (показаны пунктирными линиями) и соответствующие им отражённые лучи.

Ответ:

При отражении от волнистой поверхности воды параллельный пучок солнечных лучей становится рассеянным (диффузным). Это происходит потому, что каждый луч падает на участок поверхности со своим углом наклона, и, согласно закону отражения ($ \alpha = \beta $), отражается в своём направлении. Примерный ход отражённых лучей показан на рисунке выше.