1. Как построить изображение точечного источника света в плоском зеркале? Для ответа используйте рисунок 141.
Чтобы построить изображение точечного источника света в плоском зеркале, нужно провести перпендикуляр от точки источника к зеркалу. На этом перпендикуляре на том же расстоянии за зеркалом находится мнимое изображение. Отражённые лучи идут так, будто выходят из этой точки, но реально там источника нет.
2. Какое изображение называют мнимым? Докажите, что плоское зеркало даёт мнимое изображение.
Мнимое изображение — это то, которое не может быть получено на экране, так как световые лучи не сходятся реально, а только кажутся исходящими из точки за зеркалом. Плоское зеркало всегда даёт мнимое изображение, поскольку отражённые лучи только визуально пересекаются за зеркальной поверхностью.
3. Почему на верхнем рисунке (см. рис. 142) горят обе свечи, а на нижнем только одна? Как проводится этот опыт и что он доказывает?
На верхнем рисунке обе свечи кажутся горящими, потому что одна из них является изображением в стекле. Внизу же зажжена только одна свеча, а вторая остаётся тёмной, так как её реального пламени нет. Этот опыт показывает, что изображение в плоском зеркале или стекле можно спутать с реальным объектом.
4. Охарактеризуйте изображение, полученное с помощью плоского зеркала.
Изображение в плоском зеркале всегда мнимое, равно удалено от зеркала, перевёрнуто слева направо, но сохраняет размеры и форму объекта.
5. Почему возникает рассеянное отражение света?
Рассеянное отражение возникает, когда свет падает на неровную поверхность. Разные части поверхности отклоняют свет в разных направлениях, поэтому мы видим отражённый свет во всех направлениях, а не только в одном, как в зеркале.
6. Как с помощью двух зеркал увидеть свой затылок или профиль?
Чтобы увидеть свой затылок, нужно поставить два зеркала под углом 90 градусов друг к другу. Отражённый в одном зеркале свет попадает в другое зеркало, а затем в глаза, позволяя увидеть голову сзади. Для просмотра профиля угол между зеркалами можно изменить.
1. Постройте изображение точки в плоском зеркале.
Чтобы построить изображение точки в плоском зеркале, нужно провести перпендикуляр от точки до зеркала, а затем на таком же расстоянии за зеркалом отметить её изображение. Лучи, выходящие из точки, отражаются от зеркала по закону отражения и кажутся идущими из этой точки.
2. Можно ли в воде глубокого колодца увидеть солнце?
Солнце можно увидеть в воде глубокого колодца только тогда, когда его лучи могут достигнуть дна и отразиться под нужным углом. Это возможно, если Солнце находится достаточно высоко в небе. При низком положении солнца лучи не достигнут воды из-за стенок колодца.
3. Какую роль играют зеркала, помещённые справа и слева от водителя автобуса?
Зеркала справа и слева от водителя автобуса обеспечивают обзор слепых зон, позволяя водителю видеть автомобили, пешеходов и другие объекты, которые иначе были бы скрыты.
4. Как изменится расстояние от предмета до его изображения, если предмет удалить от зеркала на 0,5 м?
Если предмет удалить от зеркала на 0,5 м, его изображение также удалится на 0,5 м, а расстояние между предметом и изображением увеличится на 1 м. Это происходит потому, что изображение находится симметрично относительно зеркала.
5. Постройте изображение предмета — стрелки CD, расположенной параллельно плоскости зеркала AB. Найдите построением область, в которой глаз будет видеть изображение всего предмета.
Чтобы построить изображение стрелки CD, нужно отложить каждую её точку на равное расстояние за зеркалом. Затем определить область, в которой глаз будет видеть изображение, можно построением лучей, идущих от крайних точек изображения через зеркало.
6. Чтобы увидеть своё изображение во весь рост в плоском вертикальном зеркале, высота зеркала должна быть не меньше половины высоты роста человека. Докажите это с помощью построений.
Для того чтобы увидеть себя в полный рост, зеркало должно быть не меньше половины роста человека. Это можно доказать построением лучей, идущих от головы и ног к зеркалу: они отражаются и попадают в глаза, но достаточно половины высоты зеркала, чтобы лучи от головы доходили до глаз.
Для наблюдения из укрытия используют прибор перископ (рис. 144). Сделайте зеркальный перископ. Изготовьте четырёхгранную трубу из картона. Внутренние стенки трубы оклейте чёрной бумагой, с обоих концов сделайте вырезы и укрепите два плоских зеркала параллельно друг другу под углом 45° к горизонту. С помощью своего перископа наблюдайте предметы, находящиеся за препятствием, например за забором.
Перископ — это прибор, который позволяет наблюдать предметы, находясь за укрытием. Чтобы сделать его своими руками, нужно вырезать четырёхгранную трубу из картона и оклеить её внутренние стенки чёрной бумагой, чтобы уменьшить рассеянные отражения. На обоих концах трубы делаются вырезы, в которые устанавливаются два зеркала. Они должны быть параллельны друг другу и расположены под углом 45° к горизонту, чтобы отражать свет по принципу многократного зеркального отражения. Через такой перископ можно наблюдать предметы, находящиеся за препятствием, например, заглянуть за стену или забор.
Возьмите два небольших зеркала и расположите их на столе, как показано на рисунке 145. Между зеркалами расположите какой-либо предмет, например кубик или свечу. Если вы постепенно будете уменьшать угол между зеркалами, то заметите, что число изображений будет расти. Расположите зеркала под углом 45°, 60°, 90° и подсчитайте число изображений.
Если взять два небольших зеркала и расположить их под разными углами, можно увидеть, как меняется количество изображений предмета. Чем меньше угол между зеркалами, тем больше отражённых изображений можно наблюдать. При угле 90° появляется три изображения, при 60° — пять, а при 45° — семь. Это происходит из-за многократного отражения световых лучей между зеркалами, что создаёт иллюзию множества копий одного предмета.