Номер 2, страница 175 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

$2_{\text{э}}.$ Изготовьте перископ.

Перископ — это оптический прибор, который позволяет наблюдать за объектами из укрытия, находясь ниже или сбоку от линии прямой видимости. Простейший перископ можно изготовить в домашних условиях из подручных материалов, используя законы оптики. Вот подробная инструкция по его созданию.

Что понадобится:

• Длинная прямоугольная картонная коробка (например, из-под сока или молока) или лист плотного картона.
• Два небольших одинаковых плоских зеркала.
• Канцелярский нож или ножницы.
• Линейка и транспортир.
• Скотч или клей.
• Карандаш.

Инструкция по изготовлению:

1. Подготовка корпуса. Возьмите длинную картонную коробку. Если у вас есть только листы картона, сверните и склейте из них длинную полую трубку с квадратным или прямоугольным сечением.

2. Разметка окон. На одной из сторон коробки, ближе к верхнему краю, начертите квадратное "входное" окно. На противоположной стороне коробки, ближе к нижнему краю, начертите точно такое же "выходное" окно для наблюдения.

3. Разметка прорезей для зеркал. Теперь нужно разметить места для зеркал. На боковой стенке, примыкающей к верхнему окну, проведите под углом 45° к длинной оси коробки линию. Это будет прорезь для верхнего зеркала. Аналогичную линию под углом 45° начертите на противоположной боковой стенке у нижнего окна. Важно, чтобы обе линии были наклонены так, чтобы зеркала, вставленные в них, были параллельны друг другу.

4. Вырезание. Аккуратно вырежьте канцелярским ножом размеченные окна и прорези для зеркал. Прорези должны быть чуть длиннее ширины зеркал, чтобы они плотно входили.

5. Установка зеркал. Вставьте зеркала в прорези. Убедитесь, что они расположены строго под углом 45°. Отражающая поверхность верхнего зеркала должна быть направлена вниз, в сторону нижнего зеркала. Отражающая поверхность нижнего зеркала должна быть направлена вверх, к верхнему.

6. Закрепление. Зафиксируйте зеркала с помощью скотча или клея, чтобы они не меняли своего положения. Проверьте, что угол в 45° сохранен. Можно заклеить корпус, если он был разборным.

7. Проверка. Посмотрите в нижнее окно. Вы должны видеть четкое изображение того, что находится перед верхним окном. Ваш перископ готов!

Принцип работы перископа:

Работа перископа основана на законе отражения света. Свет от удаленного объекта распространяется по прямым линиям.

1. Лучи света от объекта попадают в верхнее окно перископа и падают на поверхность первого (верхнего) зеркала. Поскольку зеркало установлено под углом 45° к направлению луча, луч падает на зеркало под углом 45° к его нормали.

2. Согласно закону отражения света, угол падения равен углу отражения ($ \alpha = \beta $). Поэтому луч отражается также под углом 45° и меняет свое направление на $45° + 45° = 90°$. Теперь он движется вниз, параллельно стенкам перископа.

3. Достигнув второго (нижнего) зеркала, которое параллельно первому, луч снова падает на него под углом 45° и отражается, опять изменив свое направление на 90°.

4. В результате, луч света выходит из нижнего окна параллельно своему первоначальному направлению и попадает в глаз наблюдателя. Таким образом, наблюдатель видит изображение объекта, который находится выше и в стороне от него.

Ответ: Для изготовления перископа необходимо создать полый корпус, в котором на противоположных концах под углом 45° к оси корпуса закреплены два параллельных друг другу плоских зеркала. Свет от объекта, попадая в верхнее отверстие, последовательно отражается от двух зеркал и выходит из нижнего отверстия, попадая в глаз наблюдателя. Это позволяет видеть объекты, находящиеся вне прямой видимости.