Задание, страница 239 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Постройте изображение точечного источника света в двух взаимно перпендикулярных зеркальных плоскостях.

Сколько изображений вы получили?

Почему на рисунке 188 три изображения? Выскажите свое предположение.

Постройте изображение точечного источника света в двух взаимно перпендикулярных зеркальных плоскостях.

Чтобы построить изображения точечного источника $S$, расположенного между двумя взаимно перпендикулярными зеркалами (Зеркало 1 и Зеркало 2), необходимо выполнить следующие шаги:

1. Построить изображение $S_1$, симметричное источнику $S$ относительно плоскости Зеркала 1. Это изображение является результатом однократного отражения в Зеркале 1.

2. Построить изображение $S_2$, симметричное источнику $S$ относительно плоскости Зеркала 2. Это изображение является результатом однократного отражения в Зеркале 2.

3. Построить третье изображение $S_3$. Оно является результатом двойного отражения. Его можно получить двумя эквивалентными способами: как отражение изображения $S_1$ в Зеркале 2, или как отражение изображения $S_2$ в Зеркале 1. Оба построения приводят к одной и той же точке $S_3$.

В результате, исходный источник $S$ и три его мнимых изображения $S_1, S_2, S_3$ располагаются в вершинах воображаемого прямоугольника, диагонали которого пересекаются на линии пересечения зеркал.

Ответ: Построение дает три изображения: $S_1$ (отражение $S$ в первом зеркале), $S_2$ (отражение $S$ во втором зеркале) и $S_3$ (отражение $S_1$ во втором зеркале или $S_2$ в первом).

Сколько изображений вы получили?

При расположении точечного источника света между двумя взаимно перпендикулярными зеркалами образуется три изображения.

Ответ: 3 изображения.

Почему на рисунке 188 три изображения? Выскажите свое предположение.

Предположительно, на рисунке 188 показана система из двух перпендикулярных зеркал и источника света, и наличие трех изображений объясняется следующим:

1. Два изображения образуются в результате однократного отражения света от каждой из зеркальных поверхностей. Лучи от источника, отразившись от одного из зеркал, попадают в глаз наблюдателя, и ему кажется, что они исходят из мнимого источника за этим зеркалом.

2. Третье изображение образуется в результате двукратного отражения света. Лучи от источника последовательно отражаются от первого, а затем от второго зеркала (или наоборот) и только после этого попадают в глаз наблюдателя. Это третье изображение является отражением первого изображения во втором зеркале (и одновременно отражением второго изображения в первом).

Количество изображений $N$, которое дают два плоских зеркала, расположенных под углом $\alpha$ друг к другу, можно определить по формуле $N = \frac{360^\circ}{\alpha} - 1$ (для случая, когда $360^\circ/\alpha$ — целое четное число).

Поскольку зеркала перпендикулярны, угол между ними $\alpha = 90^\circ$.

Тогда число изображений: $N = \frac{360^\circ}{90^\circ} - 1 = 4 - 1 = 3$.

Этот расчет подтверждает, что в такой системе должно быть именно три изображения.

Ответ: Три изображения возникают потому, что помимо двух изображений от одиночных отражений в каждом зеркале, существует третье, которое является результатом двойного отражения света от обеих зеркальных поверхностей.