В однорідному прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно. А що відбувається, якщо на шляху пучка світла є якесь тіло? Частина світла може пройти крізь тіло, якщо це тіло прозоре, частина поглинеться, а частина обов’язково відіб’ється від тіла. Деякі відбиті промені потраплять у наші очі, і ми побачимо це тіло.
Для встановлення законів відбивання світла скористаємося спеціальним приладом — оптичною шайбою. У центрі шайби закріпимо дзеркало і спрямуємо на нього вузький пучок світла так, щоб він давав на поверхні шайби світлу смужку. Бачимо, що пучок світла, відбитий від дзеркала, також дає світлу смужку на поверхні шайби.
Оптична шайба — це білий диск, на якому нанесено поділки; на краю диска встановлено освітлювач.
Зі зміною кута падіння світла змінюється й кут відбивання. Кут відбивання щоразу дорівнює куту падіння
Закони відбивання світла:
1. Промінь падаючий, промінь відбитий і перпендикуляр до поверхні відбивання, проведений із точки падіння променя, лежать в одній площині.
2. Кут відбивання дорівнює куту падіння: β = α.
Закони відбивання світла установив давньогрецький вчений Евклід ще в III ст. до н. е.
Дзеркальне відбивання світла — це відбивання світла від гладенької поверхні.
Розсіяне (дифузне) відбивання світла — це відбивання світла від шорсткої поверхні.
Дзеркальне відбивання
У випадку дзеркального відбивання ми можемо бачити уявне зображення предмета у відбиваючій поверхні.
Розсіяне відбивання
У випадку розсіяного відбивання зображення не існує.
Кожного разу, підходячи до дзеркала, ми бачимо в ньому свого «двійника». Звісно, ніякого «двійника» там немає, — ми бачимо в дзеркалі своє відображення.
Загальні характеристики зображень у плоских дзеркалах.
1. Плоске дзеркало дає уявне зображення предмета.
2. Зображення предмета в плоскому дзеркалі та власне предмет є симетричними відносно поверхні дзеркала, і це означає:
1) зображення предмета дорівнює за розміром самому предмету;
2) зображення предмета розташоване на тій самій відстані від поверхні дзеркала, що й предмет;
3) відрізок, який сполучає точку на предметі з відповідною їй точкою на зображенні, є перпендикулярним до поверхні дзеркала.
Контрольні запитання
1. Чому ми бачимо тіла навколо нас?
2. Який кут називають кутом падіння? кутом відбивання?
3. Сформулюйте закони відбивання світла.
4. За допомогою якого приладу можна переконатись у справдженні законів відбивання світла?
5. У чому полягає властивість оборотності світлових променів?
6. У якому випадку зображення називають уявним?
7. Схарактеризуйте зображення предмета в плоскому дзеркалі.
*8. Чим розсіяне відбивання світла відрізняється від дзеркального?
Задачі
1. Дівчинка стоїть на відстані 1,5 м від плоского дзеркала. На якій відстані від дівчинки розташоване її відображення? Схарактеризуйте його.
2. Водій автомобіля, глянувши в дзеркало заднього огляду, побачив у ньому пасажира, який сидить на задньому сидінні. Чи може пасажир у цей момент, дивлячись у те саме дзеркало, побачити водія?
3. Перенесіть рисунок до зошита, для кожного випадку побудуйте падаючий (або відбитий) промінь. Позначте кути падіння й відбивання.
4. Кут між падаючим і відбитим променями становить 80°. Чому дорівнює кут падіння променя?
5. Предмет був розташований на відстані 30 см від плоского дзеркала. Потім предмет пересунули на 10 см від дзеркала в напрямку, перпендикулярному до поверхні дзеркала, і на 15 см — паралельно їй. Якою була відстань між предметом і його відображенням? якою вона стала?
6. Ви прямуєте до дзеркальної вітрини зі швидкістю 4 км/год. Із якою швидкістю наближається до вас ваше відображення? На скільки скоротиться відстань між вами і вашим відображенням, коли ви пройдете 2 м?
7. Сонячний промінь відбивається від поверхні озера. Кут між падаючим променем і горизонтом удвічі більший, ніж кут між падаючим і відбитим променями. Чому дорівнює кут падіння променя?
8. На рисунку зображено хід променів у перископі — пристрої, дія якого ґрунтується на прямолінійному поширенні світла. Поясніть, як працює цей пристрій. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтеся, де його застосовують.