Номер 2, страница 245 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

2. Определите построением место нахождения предмета в сферическом зеркале. Изображение предмета указано на рисунке 201. Разработайте алгоритм выполнения действий.

Рис. 201. Рисунок к упр. 30.2

Для решения задачи воспользуемся принципом обратимости световых лучей. Этот принцип гласит, что путь луча, идущего из точки A в точку B, совпадает с путем луча, идущего из B в A. Таким образом, чтобы найти положение предмета S по его изображению S', мы можем поменять их местами и проследить ход лучей в обратном направлении. Точка изображения S' будет играть роль источника света, а точка пересечения соответствующих падающих лучей укажет на положение предмета S.

Определите построением место нахождения предмета в сферическом зеркале.

Построение выполняется с использованием двух стандартных лучей, ход которых в вогнутом зеркале хорошо известен, но применяется в обратном порядке.

1. Первый луч "восстанавливаем" из того отраженного луча, который проходит через главный фокус F. Проводим прямую из точки изображения S' через главный фокус F до пересечения с поверхностью зеркала в некоторой точке А. Отрезок AS' — это ход отраженного луча. Мы знаем, что если отраженный луч проходит через фокус, то падающий на зеркало луч был параллелен главной оптической оси. Следовательно, проводим из точки A прямую, параллельную главной оптической оси. На этой прямой и должен располагаться искомый предмет.

2. Второй луч "восстанавливаем" из того отраженного луча, который идет параллельно главной оптической оси. Проводим из точки S' прямую, параллельную главной оптической оси, до пересечения с зеркалом в некоторой точке B. Отрезок BS' — это ход второго отраженного луча. Мы знаем, что если отраженный луч параллелен главной оптической оси, то падающий луч проходил через главный фокус F. Следовательно, проводим прямую через точки F и B.

3. Точка S, в которой пересекаются две построенные нами прямые (падающие лучи), и является положением вершины предмета.

Выполнив построение, можно сделать вывод о характеристиках предмета: он находится за центром кривизны зеркала (за точкой 2F), является прямым (так как его изображение S' перевернутое) и по размеру больше изображения.

Разработайте алгоритм выполнения действий.

На основе вышеописанного построения можно составить следующий алгоритм:

1. Из верхней точки изображения S' провести прямую линию через главный фокус F до пересечения с поверхностью зеркала в точке A.

2. Из точки A провести прямую, параллельную главной оптической оси.

3. Из верхней точки изображения S' провести вторую прямую линию параллельно главной оптической оси до пересечения с поверхностью зеркала в точке B.

4. Через точку B и главный фокус F провести прямую линию.

5. Точка пересечения S прямых, построенных в шагах 2 и 4, является положением верхней точки искомого предмета.

6. Для построения всего предмета (если он представляет собой стрелку) следует опустить перпендикуляр из точки S на главную оптическую ось.

Ответ: Местоположение предмета определяется построением, которое основано на принципе обратимости световых лучей. В результате построения установлено, что предмет находится за центром кривизны зеркала (за точкой 2F), является прямым и увеличенным. Алгоритм нахождения предмета представлен выше.