Номер 1, страница 231 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Оптические явления. Параграф 56. Построение изображений в плоском зеркале. Вопросы - номер 1, страница 231.

Условие.

1. Чем отличаются плоские зеркала от сферических?

Решение.

Плоские и сферические зеркала являются основными типами зеркал в оптике, и они различаются по ряду ключевых характеристик, которые определяют их свойства и области применения.

1. Форма отражающей поверхности
Это главное и самое очевидное отличие. У плоского зеркала отражающая поверхность идеально ровная, плоская. Радиус кривизны такой поверхности считается бесконечным ($R \to \infty$). У сферического зеркала отражающая поверхность является частью сферы, то есть она искривлена и имеет конечный радиус кривизны. Сферические зеркала бывают двух видов:
– Вогнутые: отражающая поверхность является внутренней частью сферы.
– Выпуклые: отражающая поверхность является внешней частью сферы.

2. Характер получаемого изображения
Тип и характеристики изображения, создаваемого зеркалом, напрямую зависят от его формы.
– Плоское зеркало всегда создает только один тип изображения: мнимое (находится за зеркалом, где лучи света в действительности не пересекаются), прямое (неперевернутое), равное по размеру предмету и расположенное симметрично предмету относительно плоскости зеркала.
– Сферические зеркала могут создавать различные типы изображений в зависимости от вида зеркала и положения предмета:
• Вогнутое зеркало способно как собирать лучи, так и рассеивать их. Оно может давать действительное (перевернутое, может быть увеличено, уменьшено или равно предмету) или мнимое (прямое, увеличенное) изображение.
• Выпуклое зеркало всегда рассеивает лучи и создает только мнимое, прямое и уменьшенное изображение, независимо от положения предмета.

3. Оптические характеристики (фокус и центр кривизны)
Эти параметры существуют только у искривленных поверхностей.
– Плоское зеркало не имеет центра кривизны и фокуса в привычном понимании. Его фокусное расстояние считается бесконечным. Параллельные лучи света после отражения от плоского зеркала остаются параллельными.
– Сферическое зеркало имеет центр кривизны (C) — центр сферы, частью которой оно является, и главный фокус (F) — точку, где собираются (для вогнутого) или из которой мнимо расходятся (для выпуклого) отраженные лучи, падавшие параллельно главной оптической оси. Фокусное расстояние ($\text{F}$) связано с радиусом кривизны ($\text{R}$) соотношением: $F = R/2$.

4. Применение
Различия в свойствах определяют разные сферы применения этих зеркал.
– Плоские зеркала используются там, где нужно получить точное, неискаженное отражение: бытовые зеркала, перископы, некоторые элементы в лазерных установках.
– Сферические зеркала:
• Вогнутые используются для концентрации света или получения увеличенного изображения: зеркала в телескопах-рефлекторах, автомобильные фары и прожекторы (для создания параллельного пучка света), зеркала для бритья или макияжа.
• Выпуклые используются для расширения поля зрения, хоть и ценой уменьшения объектов: боковые зеркала заднего вида в автомобилях, зеркала безопасности в магазинах и на парковках.

Ответ: Плоские зеркала отличаются от сферических в первую очередь формой отражающей поверхности (плоская против искривленной), что приводит к фундаментальным различиям в создаваемых ими изображениях (плоское зеркало всегда дает мнимое, прямое, равное по размеру изображение, в то время как сферические могут давать как действительные, так и мнимые изображения разных размеров), оптических характеристиках (у плоского зеркала фокусное расстояние бесконечно, у сферического — конечное и зависит от радиуса кривизны) и, как следствие, в областях их применения.