Віддзеркалення світла. Закон відбиття світла

Вам уже відомо, що світло від джерела або від освітленого тіла сприймається людиною, якщо промені світла потрапляють в очі. Як поводитиметься світло, якщо на його шляху є перешкода? Щоб дізнатися це, проробимо наступний досвід.

Від джерела S направимо через щілину пучок світла на екран. Екран буде освітлений, але між джерелом і екраном ми нічого не побачимо (рис. 134, а). Тепер між джерелом і екраном розмістимо який-небудь предмет: руку, листок паперу. У цьому випадку випромінювання, досягнувши поверхні предмета, відбивається, змінює свій напрямок і потрапляє в наші очі, т. Е. Він стає видно.

Якщо запорошити повітря між екраном і джерелом світла, то стає видимим весь пучок світла (рис. 134, б). Пилинки відбивають світло і направляють його в очі спостерігача.

Це явище часто спостерігається, коли промені сонця проникають в запилений повітря кімнати.

Відомо, що в сонячний день за допомогою дзеркала можна отримати світловий «зайчик» на стіні, підлозі, стелі. Пояснюється це тим, що пучок світла, падаючи на дзеркало, відбивається від нього, т. Е. Змінює свій напрямок. Світловий «зайчик» – це слід відбитого пучка світла на якому-небудь екрані. На малюнку 135 показано віддзеркалення світла від дзеркальної поверхні.

Лінія MN – поверхня розділу двох середовищ (повітря, дзеркало). На цю поверхню з точки S падає пучок світла. Його напрямок задано променем SO. Напрямок відбитого пучка показано променем ОВ. Луч SO – падаючий промінь, промінь ОВ – відбитий промінь. З точки падіння променя Про проведений перпендикуляр ОС до поверхні MN. Кут SOC, утворений падаючим променем SO і перпендикуляром, називається кутом падіння (?). Кут СОВ, утворений тим же перпендикуляром ОС і відбитим променем, називається кутом відбиття (?).

При зміні кута падіння променя буде змінюватися і кут відбиття. Це явище зручно спостерігати на спеціальному приладі (рис. 136). Прилад являє собою диск на підставці. На диск нанесена кругова шкала з ціною поділки 10 °. По краю диска можна пересувати освітлювач, що дає вузький пучок світла. Закріпимо в центрі диска дзеркальну пластинку і направимо на неї пучок світла (див. Рис. 136).

Якщо пучок світла падає під кутом 45 °, то під таким же кутом він і відбивається від дзеркала. Пересуваючи освітлювач по краю диска, будемо міняти кут падіння променя і кожен раз відзначати відповідний йому кут відбиття. У всіх випадках кут відбиття дорівнює куту падіння променя. При цьому промені відбитий і падаючий лежать в одній площині з перпендикуляром, проведеним до дзеркала в точці падіння променя. Таким чином, відображення світла відбувається по наступному закону: промені падаючий і відбитий лежать в одній площині з перпендикуляром, проведеним до межі розділу двох середовищ у точці падіння променя.

Кут падіння ? дорівнює куту відбиття ?.

? ? = ? ?.

Якщо промінь падає на дзеркало в напрямку ВО (див. Рис. 135), то відбитий промінь піде в напрямку OS. Отже, падаючий і відбитий промені можуть мінятися місцями. Ця властивість променів (падаючого і відбитого) називається оборотністю світлових променів.

Всяка недзеркальних, т. Е. Шорстка, негладка, поверхня розсіює світло, тому що на ній є невеликі виступи і поглиблення.

Таку поверхню можна представити у вигляді цілого ряду малих плоских поверхонь, розташованих під різними кутами один до одного. Тому падаючий на таку поверхню світло відбивається за різними напрямками.

питання

Користуючись малюнком 135, розкажіть зміст дослідів, на підставі яких були встановлені закони відбиття світла.
Який кут називають кутом падіння; кутом відбиття?
Сформулюйте закони відбиття світла.
Яка властивість променів називається оборотністю?
Вправа 45

Кут падіння променя на дзеркало дорівнює 45 °. Накресліть відбитий промінь. На цьому ж кресленні покажіть розташування променів для випадку, коли кут падіння дорівнює 60 °.
Кут падіння променя на дзеркало дорівнює 0 °. Чому дорівнює кут відбиття?
Перекреслити в зошит малюнок 137. Побудуйте для кожного випадку положення відбитого або падаючого променя.

Посилання на основну публікацію