Эксперимент в классе, страница 237 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Используя лабораторный комплект по оптике, сравните угол падения светового луча с углом отражения от плоского зеркала.

Как изменяется угол отражения при увеличении угла падения?

Что произойдет с отраженными лучами, если поверхность станет шероховатой?

Используя лабораторный комплект по оптике, сравните угол падения светового луча с углом отражения от плоского зеркала.

При отражении света от плоской отражающей поверхности, какой является плоское зеркало, выполняется закон отражения света. Он формулируется следующим образом:

1. Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр (нормаль), восстановленный к отражающей поверхности в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

2. Угол падения равен углу отражения.

Угол падения, обозначаемый греческой буквой альфа ($ \alpha $), — это угол между падающим лучом и нормалью к поверхности. Угол отражения, обозначаемый буквой бета ($ \beta $), — это угол между отраженным лучом и той же самой нормалью.

Математически это равенство записывается так:

$ \alpha = \beta $

При проведении эксперимента с помощью лабораторного комплекта по оптике (используя источник света, оптический диск с угловой шкалой и плоское зеркало) можно направить луч света на зеркало под разными углами и измерить соответствующие углы падения и отражения. Измерения покажут, что для каждого случая эти углы равны (в пределах экспериментальной погрешности).

Ответ: Угол падения светового луча равен углу его отражения от плоского зеркала.

Как изменяется угол отражения при увеличении угла падения?

Исходя из закона отражения света, $ \alpha = \beta $, существует прямая зависимость между углом падения и углом отражения. Если один из этих углов изменяется, другой изменяется точно так же. Следовательно, при увеличении угла падения на определенную величину, угол отражения увеличится на ту же самую величину.

Например, если угол падения увеличить с $ 20^{\circ} $ до $ 45^{\circ} $, то угол отражения также увеличится с $ 20^{\circ} $ до $ 45^{\circ} $.

Ответ: При увеличении угла падения угол отражения также увеличивается, оставаясь равным углу падения.

Что произойдет с отраженными лучами, если поверхность станет шероховатой?

Если гладкая зеркальная поверхность станет шероховатой, то тип отражения изменится. Вместо зеркального отражения, при котором параллельный пучок падающих лучей отражается также в виде параллельного пучка, будет наблюдаться диффузное (или рассеянное) отражение.

Это явление объясняется тем, что шероховатая поверхность на микроскопическом уровне состоит из множества мелких площадок, ориентированных под разными углами. Для каждой такой микроплощадки закон отражения света ($ \alpha = \beta $) по-прежнему выполняется. Однако, поскольку нормали к этим площадкам направлены в разные стороны, параллельные лучи света, падающие на такую поверхность, после отражения будут направлены хаотично, во всевозможные стороны.

В результате этого, вместо четкого отраженного пучка света, мы будем наблюдать, что свет рассеивается от поверхности равномерно в различных направлениях. Именно благодаря диффузному отражению мы можем видеть несамосветящиеся предметы с разных ракурсов.

Ответ: Если поверхность станет шероховатой, отраженные лучи рассеются в самых разных направлениях. Такое отражение называется диффузным.