Закон отражения света и как работает зеркало?
Готовлюсь к контрольной по оптике. Не до конца понимаю закон отражения света: про какие углы там речь и от чего их отсчитывают? И почему мы видим в зеркале своё изображение как будто за стеклом?
2 ответа
Закон отражения состоит из двух частей:
- Угол падения равен углу отражения:
α = β. - Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к поверхности в точке падения лежат в одной плоскости.
Важный нюанс: углы отсчитывают не от самой поверхности, а от нормали — перпендикуляра к ней в точке падения. Это частая ошибка: если луч падает под 30° к зеркалу, то угол падения равен 60° (от нормали), и угол отражения тоже 60°.
Почему в зеркале видно изображение: лучи от вашего лица отражаются от зеркала по этому закону и попадают в глаз. Мозг считает, что свет всегда идёт прямо, поэтому «продлевает» отражённые лучи назад за зеркало — там они сходятся в точке, где кажется, что находится предмет.
Такое изображение в плоском зеркале:
- мнимое (за зеркалом света реально нет, лучи только кажутся выходящими оттуда);
- прямое (не перевёрнуто);
- равное по размеру предмету;
- находится на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет перед ним.
Именно поэтому, отходя от зеркала на шаг, своё отражение вы «отодвигаете» на два шага.
Гладкая поверхность даёт чёткое (зеркальное) отражение, шероховатая рассеивает лучи во все стороны — поэтому бумага не зеркалит.
Главное, что сбивает на контрольной: углы меряют от нормали (перпендикуляра к зеркалу), а не от плоскости зеркала. И они равны: α = β.
Изображение в плоском зеркале мнимое, прямое, в натуральную величину и расположено симметрично — на столько же позади зеркала, на сколько предмет перед ним. Мозг просто продлевает отражённые лучи за стекло, и кажется, что вы стоите «там».