Номер 26.71, страница 136 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 26. Отражение света. Изображение в зеркале - номер 26.71, страница 136.

Условие.

26.71. Ваза стоит на плоском зеркале (рис. 147). При включении точечного источника света на стене появляется двойная тень вазы. Объясните это явление с помощью построения.

Рис. 147

Стекло приводит нас чрез Оптику к сему, Прогнав глубокую неведения тьму! Преломленных лучей пределы в нем неложны, Поставлены творцем; другие невозможны. М. В. Ломоносов

Решение.

Решение

Явление двойной тени в данном случае объясняется тем, что ваза освещается не одним, а двумя источниками света. Первый источник — это реальный точечный источник света. Второй — это его мнимое (виртуальное) изображение, которое создается в плоском зеркале. Каждый из этих источников света создает свою собственную тень от вазы на стене.

Рассмотрим построение теней:

1. Тень от реального источника света.

Обозначим реальный источник света как точку S. Свет от этого источника распространяется прямолинейно во все стороны. Ваза является непрозрачным телом, поэтому она задерживает лучи, идущие от источника S к стене. Чтобы найти область тени на стене, нужно провести из точки S две прямые, которые касаются краев вазы (верхней и нижней точки силуэта). Область на стене, заключенная между точками пересечения этих прямых со стеной, и будет тенью от реального источника.

2. Тень от мнимого источника света.

Лучи от источника S падают на плоское зеркало и отражаются от него в соответствии с законом отражения. Если продолжить отраженные лучи в обратном направлении (за зеркало), они сойдутся в одной точке. Эта точка является мнимым изображением источника света, обозначим ее S'. Мнимое изображение S' находится на том же расстоянии за зеркалом, что и реальный источник S перед ним, и лежит на перпендикуляре, опущенном из S на плоскость зеркала. Для наблюдателя отраженные лучи выглядят так, как будто они исходят из точки S'. Таким образом, мнимое изображение S' действует как второй источник света. Этот мнимый источник также создает тень от вазы на стене. Для построения этой тени необходимо провести прямые из точки S', касательные к краям вазы, до их пересечения со стеной.

Поскольку реальный источник S и его мнимое изображение S' находятся в разных точках пространства, тени, которые они создают, будут смещены относительно друг друга на стене. В результате мы наблюдаем две тени от одного предмета.

Ответ: Двойная тень на стене появляется потому, что ваза освещается двумя источниками света: реальным точечным источником и его мнимым изображением в плоском зеркале. Каждый источник создает свою тень, и эти две тени располагаются в разных местах на стене.