В сегодняшней статье решаем задачи по геометрической оптике на тему «Зеркала». Хотите больше похожих материалов? Читайте рубрику «Физика для чайников» в нашем блоге.
А если не хотите пропустить важные новости, обязательно подпишитесь на наш телеграм! Кстати, у нас есть и второй канал с приятными скидками и бонусами для клиентов.
Задачи на зеркала
В решении задач по физике нет ничего сложного, если подойти к процессу с умом: записать дано, нарисовать рисунок, проанализировать условие. Подробнее об алгоритме решения задач читайте в нашей памятке. А еще, держите под рукой полезные формулы.
Задача на зеркала №1
Условие
Плоское зеркало повернули на угол α = 16° вокруг оси, лежащей в плоскости зеркала. На какой угол β повернется отраженный от зеркала луч, если направление падающего луча осталось неизменным?
Решение
Пусть сначала луч падает на зеркало под углом φ. По закону отражения угол отражения также равен φ, а угол между падающим лучом и отраженным лучом равен 2φ.
При повороте зеркала на угол α перпендикуляр I к зеркалу, восставленный в точке падения, также повернется на угол α и займет положение II. Значит, новый угол падения будет равен φ + α. Таким же будет и новый угол отражения:
Ответ: 32 градуса
Задача на зеркала №2
Условие
Угол между зеркалом и падающим на него лучом составляет 30°. Чему равены углы отражения и падения луча?
Решение
На рисунке выше угол альфа — угол падения, а угол гамма — угол отражения. Угол бета дан в условии. Из геометрических соображений:
По закону отражения света, угол падения равен углу отражения. Поэтому:
Ответ: 60 градусов.
Задача на зеркала №3
Условие
Человек стоит перед зеркалом. Как изменится расстояние между человеком и его изображением, если он отступит от зеркала на 2 метра?
Решение
Человек переместится на 2 метра. На такое же расстояние переместится и его изображение. Таким образом, расстояние между человеком и изображением увеличится на 4 метра.
Ответ: увеличится на 4 метра.
Задача на зеркала №4
Условие
В комнате вертикально висит зеркало, верхний край которого расположен на уровне волос верхней части головы человека ростом 190 см. Какой наименьшей длины должно быть зеркало, чтобы этот человек видел себя во весь рост?
Решение
Изображение располагается на таком же расстоянии, какое отделяет человека от зеркала, и треугольники ABC и ADE подобны. Коэффициент подобия равен 1/2. Таким образом, зеркало должно быть вдвое меньше по размеру, чем рост человека, то есть 95 см.
Ответ: 95 см.
Задача на зеркала №5
Условие
Определить плотность потока излучения Еэ, падающего на зеркальную поверхность перпендикулярно к ней, если давление, производимое излучением р=10 мкН/м2.
Решение
Давление, производимое светом при нормальном падении:
Здесь ро — коэффициент отражения. Для зеркальной поверхности он равен 1:
Подставим числа, произведем вычисления и проверим размерность:
Ответ: 1,5 кВт/м2
Вопросы по геометрической оптике на тему «Зеркала»
Вопрос 1. Сформулируйте закон отражения света.
Ответ. Закон отражения света:
Падающие и отраженные лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения луча. Угол отражения равен углу падения.
Вопрос 2. Сформулируйте закон преломления света.
Ответ. Закон преломления света:
Падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления γ есть величина, постоянная для двух данных сред.
Вопрос 3. Что такое плоское зеркало?
Ответ. Плоское зеркало — это плоская поверхность (полированная или покрытая отражающим слоем), зеркально отражающая свет.
Вопрос 4. Как строится изображение в зеркале?
Ответ. Чтобы построить изображение предмета в плоском зеркале, достаточно построить изображения точек, симметричные точкам предмета.
Свойства изображения в зеркале:
- мнимое;
- равное;
- прямое (не перевернутое).
Вопрос 5. Почему при свете фар машины лужа на асфальте кажется водителю темным пятном, хотя должна отражать свет?
Ответ. Дело в том, что лужа отражает свет, но он не попадает в глаз водителя.
Проблемы с решением задач? Специалисты профессионального студенческого сервиса помогут с любой темой!
