Номер 49, страница 245 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

49. Постройте изображение стрелки $AB$ в плоском зеркале, пользуясь законом отражения света. Какое это будет изображение?

Решение

Для того чтобы построить изображение стрелки AB в плоском зеркале, необходимо построить изображения ее крайних точек — точки A (основание) и точки B (острие), а затем соединить полученные точки-изображения.

Построение выполняется на основе закона отражения света: падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к отражающей поверхности, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости, при этом угол падения $ \alpha $ равен углу отражения $ \beta $.

$ \alpha = \beta $

Построение изображения стрелки АВ в плоском зеркале

1. Построение изображения точки А.

• Из точки А, являющейся основанием стрелки, проведем на поверхность зеркала два произвольных луча (падающие лучи).
• В точках падения этих лучей на зеркало восстановим перпендикуляры к плоскости зеркала.
• Для каждого падающего луча измерим угол падения (угол между лучом и перпендикуляром).
• В соответствии с законом отражения, построим отраженные лучи так, чтобы угол отражения был равен углу падения.
• Отраженные лучи будут расходиться. Чтобы найти изображение точки А, необходимо их продолжить в обратном направлении за зеркало. Точка A', где эти продолжения пересекутся, и будет мнимым изображением точки А.

2. Построение изображения точки B.

• Процедура для построения изображения точки B (острие стрелки) полностью аналогична.
• Из точки B проводим два луча к зеркалу, строим отраженные лучи и находим точку их пересечения B' за зеркалом.

3. Построение изображения стрелки A'B'.

• Соединив прямой линией точки A' и B', мы получим изображение стрелки A'B'.

Для упрощения построения часто используют следствие из закона отражения: изображение точки в плоском зеркале находится на перпендикуляре, опущенном из точки на зеркало, на том же расстоянии за зеркалом, что и сама точка перед ним.

Какое это будет изображение?

Изображение, даваемое плоским зеркалом, имеет следующие характеристики:

• Мнимое. Оно формируется на пересечении продолжений отраженных лучей, а не самих лучей. Такое изображение нельзя спроецировать на экран.
• Прямое. Изображение не перевернуто по вертикали. Если стрелка AB была направлена вверх, то и ее изображение A'B' будет направлено вверх.
• Равное по размеру предмету. Размеры изображения в точности соответствуют размерам предмета.
• Симметричное предмету относительно плоскости зеркала. Изображение находится на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет располагается перед ним.

Ответ: Чтобы построить изображение стрелки, нужно построить мнимые изображения ее крайних точек (A и B) с помощью закона отражения света ($ \text{угол падения} = \text{угол отражения} $). Для этого из каждой точки на зеркало направляют два луча, строят их отражения и находят точку пересечения продолжений отраженных лучей за зеркалом. Полученное изображение A'B' будет мнимым, прямым, равным по размеру предмету и расположенным на том же расстоянии за зеркалом, что и предмет перед ним.