Правая сторона, страница 60 - гдз по физике 8 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 8. Оптические явления. Отражение света. Вариант 5 - страница 60.

Условие.

Правая сторона

Оборудование: источник тока; лампочка на подставке; провода, экран с щелью; два зеркала на подставках; транспортир; лист бумаги; шуруп (см. рис. 1).

1. Установите на листе бумаги два зеркала так, чтобы они образовали угол $60^\circ$ и прошедший сквозь щель в экране пучок света отразился от каждого из зеркал (пример для произвольного угла между зеркалами показан на рисунке 2). Отметьте на бумаге положение зеркал и ход луча света. Измерьте углы падения и отражения. Поставьте перед зеркалами шуруп и посмотрите, сколько изображений шурупа в зеркалах получится.

Результаты: _______.

2*. Измерьте угол отклонения пучка света от первоначального направления после двух отражений. Поверните оба зеркала, оставив неизменным угол между ними, и повторите измерение. На основании этих опытов сформулируйте гипотезу и запишите её в тетради.

Решение.

При отражении света от зеркальной поверхности выполняется закон отражения: угол падения равен углу отражения ($α = β$), и падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к отражающей поверхности, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. При измерении транспортиром углов падения и отражения для каждого зеркала, их значения должны быть равны в пределах погрешности измерений.

Количество изображений предмета, помещенного между двумя плоскими зеркалами, образующими угол $α$, определяется по формуле:

$N = \frac{360°}{α} - 1$

Эта формула справедлива, если $360°/α$ является целым числом.

Дано:

Угол между зеркалами $α = 60°$.

Найти:

Количество изображений шурупа $\text{N}$.

Решение:

Подставим значение угла $α$ в формулу для расчета количества изображений:

$N = \frac{360°}{60°} - 1 = 6 - 1 = 5$

Следовательно, в зеркалах можно будет увидеть 5 изображений шурупа.

Ответ: При измерении углы падения и отражения будут равны. В зеркалах получится 5 изображений шурупа.

2*. Угол отклонения пучка света $δ$ после двух отражений от зеркал, расположенных под углом $α$ друг к другу, не зависит от угла падения света на первое зеркало. Он определяется только углом между зеркалами по формуле:

$δ = 2α$

Дано:

Угол между зеркалами $α = 60°$.

Найти:

Угол отклонения пучка света $δ$ и сформулировать гипотезу.

Решение:

Рассчитаем угол отклонения для заданного угла между зеркалами:

$δ = 2 \cdot 60° = 120°$

Так как угол отклонения $δ$ зависит только от угла $α$ между зеркалами, то при повороте обоих зеркал вместе (сохраняя угол $α$ между ними неизменным) угол отклонения пучка света от первоначального направления не изменится. Это произойдет потому, что изменится угол падения на первое зеркало, но итоговый угол отклонения останется прежним.

На основании этих рассуждений и результатов опытов можно сформулировать следующую гипотезу.

Гипотеза: Угол отклонения светового пучка после его двукратного отражения от системы двух плоских зеркал зависит только от угла между зеркалами и не зависит от угла падения пучка на первое зеркало.

Ответ: Угол отклонения пучка света равен $120°$. Гипотеза: угол отклонения светового пучка после его отражения от двух плоских зеркал определяется только углом между этими зеркалами и не зависит от угла падения света на систему зеркал.