Экспериментальные задания, страница 213 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

Необходимый материал для изготовления перископа: любая бумажная коробка, два плоских зеркала одинакового размера, скотч, канцелярский нож, ножницы, линейка, простой карандаш (рис. 42.4, а).

Порядок выполнения работы:

С двух краев коробки отмерьте по 3 см и отогните под прямым углом. Закрепите отогнутые края скотчем (рис. 42.4, б) и в них, также при помощи скотча установите зеркала, причем зеркальная сторона должна быть обращенной к коробке (рис. 42.4, в). Перископ готов. Теперь поставьте его вертикально. Направьте верхний край перископа на предмет, нижним краем следите за изображением (рис. 42.4, г).

Рис. 42.4

На изображении приведены пошаговые инструкции для самостоятельного изготовления простого перископа. Работа такого оптического прибора основана на физическом законе отражения света. Перископ предназначен для наблюдения за объектами из скрытого положения, например, из-за угла или поверх препятствия, когда прямая линия видимости отсутствует.

Ключевыми элементами в конструкции перископа, описанной в инструкции, являются два плоских зеркала. Они устанавливаются на концах вытянутой бумажной коробки (которая служит корпусом или трубой). Согласно указаниям, края коробки загибаются под прямым углом ($90^\circ$), и в эти изгибы помещаются зеркала. Такое крепление обеспечивает наклон каждого зеркала под углом $45^\circ$ по отношению к длинной (продольной) оси перископа. Для правильной работы прибора оба зеркала должны быть расположены строго параллельно друг другу.

Проследим путь световых лучей внутри перископа. Свет от наблюдаемого объекта распространяется прямолинейно, попадает в верхнее входное отверстие и падает на поверхность первого (верхнего) зеркала. В соответствии с законом отражения, угол падения луча на зеркальную поверхность равен углу его отражения. Так как зеркало наклонено под углом $45^\circ$, лучи света, входящие в перископ, отражаются от него и меняют свое направление на $90^\circ$. В результате свет направляется вниз, вдоль корпуса перископа.

Пройдя через всю длину трубы, световые лучи достигают второго (нижнего) зеркала. Оно установлено параллельно первому и также наклонено под углом $45^\circ$. Здесь происходит второе отражение. Лучи света снова меняют свое направление на $90^\circ$ и выходят из нижнего (выходного) отверстия перископа уже в горизонтальном направлении, попадая непосредственно в глаз наблюдателя.

В результате этих двух отражений наблюдатель видит изображение объекта. Поскольку свет отражается дважды, конечное изображение является прямым (не перевернутым) и незеркальным (стороны "лево" и "право" не меняются местами, в отличие от изображения в одном зеркале). Изображение, создаваемое системой из двух плоских зеркал, является мнимым. Наблюдатель видит объект так, как будто он смотрит на него с высоты расположения верхнего зеркала.

Ответ: Принцип действия перископа основан на законе отражения света. Внутри корпуса прибора установлены два плоских зеркала, параллельные друг другу и расположенные под углом $45^\circ$ к его оси. Свет от объекта последовательно отражается от этих зеркал, меняя свое направление, что позволяет направить его в обход препятствия и доставить к глазу наблюдателя. В результате наблюдатель видит прямое, незеркальное, мнимое изображение объекта.