Номер 1, страница 205 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

УПРАЖНЕНИЕ 47

1. Постройте изображение точки в плоском зеркале.

1. Постройте изображение точки в плоском зеркале.

Изображение точки в плоском зеркале является мнимым (находится за зеркалом, в точке пересечения продолжений отраженных лучей), прямым (неперевернутым) и находится на таком же расстоянии за зеркалом, на каком точка-объект находится перед ним. Построить изображение можно двумя основными способами.

Способ 1: Геометрический (используя симметрию)

Этот способ самый простой и быстрый. Он основан на том, что изображение симметрично объекту относительно плоскости зеркала.

1. Пусть S — светящаяся точка (объект), а прямая — плоскость зеркала.
2. Из точки S опускаем перпендикуляр на прямую, изображающую зеркало. Обозначим точку пересечения как O.
3. Продолжаем этот перпендикуляр за зеркало.
4. На продолжении перпендикуляра откладываем отрезок OS', равный по длине отрезку SO.
5. Точка S' и будет мнимым изображением точки S.

Способ 2: Физический (с помощью построения лучей)

Этот способ демонстрирует, как формируется изображение в соответствии с законами оптики, в частности, с законом отражения света.

1. Из точки-объекта S проводим как минимум два произвольных луча, падающих на поверхность зеркала.
2. Для каждого луча в точке его падения на зеркало строим нормаль (перпендикуляр к поверхности зеркала).
3. Для каждого луча строим отраженный луч. Согласно закону отражения, угол отражения $\beta$ равен углу падения $\alpha$ ($ \alpha = \beta $), и оба луча лежат в одной плоскости с нормалью.
4. Отраженные лучи будут расходиться. Чтобы найти изображение, их нужно продолжить в обратном направлении (за зеркало). Эти продолжения строятся пунктирной линией.
5. Точка S', в которой пересекаются продолжения отраженных лучей, является мнимым изображением точки S. Наблюдателю кажется, что лучи исходят именно из этой точки.

Наглядная схема построения:

На схеме показано: S — точечный объект; S' — его мнимое изображение; оранжевые линии со стрелками — ход лучей света (сплошная — реальный луч, пунктирная — его мнимое продолжение); d — расстояние от объекта до зеркала и от изображения до зеркала; $\alpha$ — угол падения, $\beta$ — угол отражения.

Ответ: Для построения изображения точки в плоском зеркале необходимо найти точку, симметричную исходной точке относительно плоскости зеркала. Это можно сделать, опустив перпендикуляр из точки на зеркало и продлив его на такое же расстояние за зеркало. Также построение можно выполнить, используя закон отражения света ($ \alpha = \beta $): строят ход двух произвольных лучей от точки до зеркала, их отражения, а затем находят точку пересечения продолжений отраженных лучей за зеркалом.