Физика - Задачи на плоское зеркало

Когда свет падает на поверхность, он может отразиться, пройти сквозь нее или быть поглощенным. Отражение света играет важную роль в нашей жизни и в науке. Например, зеркала, которые мы используем в нашей повседневной жизни, работают на основе отражения света. В физике отражение света является одним из основных принципов и изучается с помощью различных задач и экспериментов. В этой статье мы рассмотрим задачи на отражение света на плоском зеркале и как их решать.

Плоское зеркало - это зеркало с плоской поверхностью, которая отражает свет в соответствии с законами отражения. Оно является одним из простейших и наиболее распространенных типов зеркал и используется в повседневной жизни, например, для прически, макияжа, оформления интерьеров и т.д. В физике, плоское зеркало является объектом исследования, поскольку оно позволяет легко и наглядно исследовать законы отражения света.

Как построить изображение от точечного источника света в зеркале ?

Для построения изображения от точечного источника света в плоском зеркале нужно выполнить следующие шаги:

1. Нарисуйте перпендикуляр к поверхности зеркала в точке, где находится источник света. Этот перпендикуляр называется лучом нормали.

2. Нарисуйте луч света, который исходит от источника света и падает на поверхность зеркала. Этот луч называется лучом падающего света.

3. Используя закон отражения света, нарисуйте луч отраженного света, который идет от точки падения света и отражается под углом, равным углу падения, относительно луча нормали.

4. Повторите шаги 2 и 3 для всех других лучей света, которые исходят от источника света и падают на поверхность зеркала.

5. Точка, где пересекаются все лучи отраженного света, является изображением точечного источника света в зеркале. Это изображение находится на равном расстоянии от поверхности зеркала, что и исходный источник света, но на другой стороне зеркала.

6. Нарисуйте лучи света, которые идут от изображения в зеркале до глаза наблюдателя, чтобы увидеть изображение точечного источника света.

Задачи на плоское зеркало

Постройте изображение предмета AB в плоском зеркале. Какое получается изображение? Почему ?

Для каждого конца отрезка нужно отмерить расстояние от зеркала до этой точки, а затем отложить такое же расстояние на противоположной стороне зеркала на прямой, проходящей через эту точку, которая перпендикулярна зеркалу. Так мы найдём изображение концов отрезка. Соединим получившиеся точки и получим изображение предмета.

Это будет прямое мнимое изображение.

В данном случае изображение будет мнимым, так как оно находится за зеркалом и не может быть получено на экране или плоскости, на которой находится зеркало. Мнимое изображение существует только в нашем воображении и формируется на основе законов отражения света.

Постройте мнимые изображения предметов в плоском зеркале MN.

Действуем аналогично предыдущей задаче и получаем мнимые изображения предметов.

Определите построением положение светящейся точки S на основе ее изображения S₁. Нарисуйте один или два луча, образующих её изображение в глазу.

Проведём прямую a через изображение S₁, перпендикулярную зеркалу.

Отметим положение наблюдателя точкой G. Проведём луч S₁G. Этот луч пересечет зеркало в некоторой точке K.

Отрезок KG - это часть отражённого луча, идущего от точки S.

Отобразим луч m, идущий от реального источника света S и падающий на зеркало под углом, равным углу отражения.

Найдём точку пересечения луча m с прямой a - это будет реальная точка S.

В плоском зеркале мнимое изображение спортсмена с мячом имеет вид, показанный на рисунке. Какой ногой спортсмен контролирует мяч ?

Когда мы смотрим на отражение в плоском зеркале, все объекты на изображении отражаются горизонтально, то есть слева на изображении становится справа, а справа - слева. Таким образом, если на изображении в зеркале мальчик контролирует мяч правой ногой, то на самом деле он контролирует его левой ногой.

Какой должна быть минимальная длина вертикального зеркала, чтобы человек ростом 170 см мог видеть себя полностью в зеркале, которое расположено так, что верхний край находится на уровне волос верхней части головы человека?

Изображение от зеркала будет находится на таком же расстоянии, что и человек.

Треугольники △EAD и △CAB подобны, т.к. эти треугольники прямоугольные и ∠A - общий. Коэффициент подобия равен 2, т.к. AD = 2∙AB. Значит, BC = ½ ∙ DE.