Опыт 2.

«Отражение света»

 Отражение света - возникновение вторичных световых волн, распространяющихся от границы раздела двух сред обратно в первую среду, из которой первоначально падал свет.  Несамосветящиеся тела становятся видимыми вследствие отражения света  от их поверхностей. Существует два вида отражения света – диффузное и зеркальное        ( рис.1). Диффузное отражение это отражение,  при котором меняется характер отраженного пучка света. Зеркальное отражение это отражение, при котором не меняется характер отраженного пучка.  

                                                                                                                     Рис.1.

Рассмотрим зеркальное отражение. Пусть на зеркало падает световой луч (1) под углом  α. Он отражается от зеркальной поверхности под углом β.  При зеркальном отражении угол β = α. 

Существуют два закона отражения света :

• «Угол отражения равен углу падения» ( рис.2).
• «Лучи падающий и отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным в точке падения».  

Рис.2.

Опыт 1. Отражение света.                                                                                                

    Укрепим круглую шкалу с градусными делениями и плоское зеркало на магнитной доске ( рис.3)

Направим луч света  от источника света в середину плоского зеркала 45^О к вертикали. Падающий луч отразится и появится отраженный луч, причем , под таким же углом к зеркалу.

Проблема. Если на плоское зеркало будет падать луч под углом 30^О. Под каким углом будет идти отраженный луч.

Ответ. Отраженный луч отразится под углом 30^О на основании закона отражения света.

                                                                                                                       Рис.3.

Опыт 2. Изображение в плоском зеркале.

  Пусть МN – плоское зеркало. Справа на некотором расстоянии от плоского зеркала находится светящаяся точка S. Пустим на зеркало три луча – один перпендикулярно к зеркалу, другой под углом α₁, третий под углом α₂. Эти лучи отразятся от зеркала в полном соответствии с законами отражения. Глаз наблюдателя увидит мнимое изображение светящейся точки S₁ ( рис.4).

 Аналогично -  все люди в плоском зеркале видят мнимые изображения предметов.

 Рис.4.  

 На рисунке 5 показано как получается изображение человека в плоском зеркале.

Рис. 5

Проблема. Почему в плоском зеркале не меняется изображение по вертикали, а изменятся по горизонтали, например, изображения провой и левой рук меняется местами.

Ответ. Это условность, вызванная отчасти тем, что ось симметрии нашего тела вертикальна.  Вы стоите перед зеркалом. У Вас часы на левой руке. Вы входите в зазеркалье, развернувшись на 180 вокруг вертикали, и становитесь рядом с отражением. Сравниваете расположение часов - левое и правое  поменялись местами.  

Опыт 3. Изображения в двухгранном зеркале.

   Чтобы получить двухгранное зеркало необходимо разместить под  α  углом друг к другу два плоских зеркала.

   Между зеркалами поместим предмет S. Построением лучей падающих от предмета на зеркало получим два мнимых изображения ( рис. 6).

Рис.6. 

Проблема. Что произойдет,  если изменить угол α между зеркалами ?

  Ответ. Изображений предмета получится несколько. Проверьте на опыте. Почему при разных углах между зеркалами получается разное количество изображений ?

Опыт 4. Уголковый отражатель.

  Расположим два зеркала под прямым углом друг к другу ( рис.7а). Такая система называется уголковым отражателем. Пустим на вертикальное зеркало уголкового отражателя луч света. Он отразится от первого зеркала, и отразившись от второго зеркала выйдет параллельно падающему лучу.

                                                                                                 Рис.7а.                        Рис. 7б.      

Более интересная картина возникает при отражение луча света от трехгранного зеркала ( рис.7б).

   Установим на столе уголковый отражатель  ( рис.8) и направим на  него луч света от лазерной указки.

Луч света выйдет из уголкового отражателя параллельно   самому себе.

Проблема. Почему ?

Ответ.  Доказать почему луч света выйдет из уголкового отражателя параллельно самому себе можно построением хода лучей в зеркалах.

                                                                                                                         Рис.8.

 Уголковые отражатели широко используются в технике, например в катафотах на велосипедах, мотоциклах и автомобилях, для лезерной локации Луны и других объектов.