Номер 1, страница 202 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Упражнение 39. § 42. Плоское зеркало. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 1, страница 202.

1. Постройте изображение точки в плоском зеркале.

1. Постройте изображение точки в плоском зеркале.

Решение

Изображение точки в плоском зеркале является мнимым, прямым (неперевернутым) и находится на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет находится перед ним. Построить изображение можно двумя основными способами.

Способ 1: Геометрическое построение на основе симметрии

Этот способ является самым простым и быстрым, он основан на свойстве симметричности изображения в плоском зеркале.

1. Пусть S — светящаяся точка (объект), а прямая линия — плоское зеркало.
2. Из точки S опускаем перпендикуляр на плоскость зеркала. Обозначим точку их 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 являться мнимым изображением точки S в плоском зеркале.

Таким образом, изображение S' симметрично объекту S относительно плоскости зеркала.

Способ 2: Построение с использованием лучей и закона отражения света

Этот способ наглядно демонстрирует, как формируется изображение с точки зрения физики распространения света. Он основан на законе отражения света, который гласит, что угол падения равен углу отражения ($ \alpha = \beta $).

1. Пусть S — светящаяся точка, от которой исходят лучи света во все стороны.
2. Проводим из точки S произвольный луч SA, падающий на зеркало в точке A.
3. В точке падения A восстанавливаем перпендикуляр (нормаль) к поверхности зеркала.
4. Измеряем угол падения $\alpha$ (угол между падающим лучом SA и нормалью).
5. Согласно закону отражения, строим отраженный луч AR так, чтобы угол отражения $\beta$ (угол между отраженным лучом и нормалью) был равен углу падения $\alpha$.
6. Проводим второй произвольный луч SB, падающий на зеркало в другой точке B.
7. Аналогично повторяем шаги 3-5: строим нормаль в точке B и отраженный луч BK, исходя из равенства углов падения и отражения.
8. Отраженные лучи AR и BK являются расходящимся пучком. Для глаза наблюдателя будет казаться, что они выходят из одной точки, расположенной за зеркалом.
9. Продолжаем отраженные лучи AR и BK в обратную сторону за зеркало (обычно это делают штриховыми линиями).
10. Точка пересечения этих продолжений S' и есть мнимое изображение точки S.

Оба способа приводят к одному и тому же результату. Изображение S', полученное в плоском зеркале, является мнимым, так как оно образовано не самими световыми лучами, а их воображаемыми продолжениями.

Ответ: Чтобы построить изображение точки в плоском зеркале, нужно из этой точки опустить перпендикуляр на плоскость зеркала и продолжить его за зеркало на такое же расстояние. Полученная точка будет являться мнимым изображением исходной точки. Альтернативно, можно построить ход как минимум двух лучей, исходящих из точки; согласно закону отражения ($ \alpha = \beta $), построить отраженные лучи и найти точку пересечения их продолжений за зеркалом.