Номер 67.15, страница 228 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 67. Плоское зеркало. Глава 9. Оптические явления - номер 67.15, страница 228.

67.15 [1549] Постройте изображение светящейся точки $S$ в плоском зеркале $MN$ (рис. IX-21).

$M$

$S$ *

$N$

Рис. IX-21

Изображение предмета в плоском зеркале является мнимым, прямым (неперевернутым) и равным по размеру самому предмету. Оно находится за зеркалом на таком же расстоянии, на каком предмет находится перед зеркалом. Линия, соединяющая точку-объект и ее изображение, перпендикулярна плоскости зеркала.

Решение

Для построения изображения светящейся точки S в плоском зеркале MN можно воспользоваться простым геометрическим методом, основанным на свойствах отражения от плоской поверхности.

1. Из точки S опускаем перпендикуляр на линию, изображающую плоскость зеркала MN. Обозначим точку их пересечения буквой O.
2. Продолжаем этот перпендикуляр (линию SO) за зеркало.
3. На продолжении перпендикуляра от точки O откладываем отрезок OS', длина которого равна длине отрезка SO. Таким образом, $SO = OS'$.
4. Точка S', которую мы получили, и является мнимым изображением светящейся точки S.

Физически изображение формируется световыми лучами. От светящейся точки S исходит множество лучей во всех направлениях. Те лучи, что попадают на зеркало, отражаются от него согласно закону отражения: угол падения луча равен углу его отражения. После отражения лучи расходятся, но их продолжения (показанные пунктиром за зеркалом) пересекаются в одной точке — S'. Именно в этой точке наблюдателю, смотрящему в зеркало, будет казаться расположенным источник света.

На рисунке ниже показано построение изображения S'. Черная пунктирная линия — это перпендикуляр, опущенный из точки S на зеркало и продолженный за него на такое же расстояние. Цветные линии показывают ход двух произвольных лучей, исходящих из точки S, отражающихся от зеркала и расходящихся. Их продолжения за зеркалом пересекаются в точке S'.

Ответ: Изображение S' светящейся точки S строится путем проведения перпендикуляра из точки S к плоскости зеркала MN и его продолжения за зеркало на расстояние, равное расстоянию от точки S до зеркала. Полученное изображение S' является мнимым.