Что нужно знать
Закон отражения света описывает изменение направления светового луча при его падении на границу раздела двух сред. Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к отражающей поверхности, проведённый в точку падения (нормаль), лежат в одной плоскости. Угол отражения равен углу падения: α = β, причём оба угла измеряются от нормали, а не от поверхности. Угол падения (α) и угол отражения (β) измеряются в градусах (°) или радианах (рад). При отражении света от гладкой поверхности наблюдается зеркальное отражение, а от шероховатой поверхности — рассеянное отражение в различных направлениях. При отражении света от плоского зеркала изображение предмета является мнимым, прямым и равным предмету по размеру. Изображение находится за зеркалом на таком же расстоянии, на каком предмет расположен перед ним. Например, человек видит своё отражение в плоском зеркале, поскольку свет от него отражается в соответствии с законом отражения. Типичная ошибка учеников — измерение углов падения и отражения относительно поверхности зеркала вместо перпендикуляра к ней.
Тест: 10 вопросов
Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.
1. Как формулируется закон отражения света?
- Угол падения в два раза больше угла отражения.
- Угол отражения всегда равен 90°.
- Угол падения равен углу отражения.
- Угол падения равен углу между лучом и поверхностью.
Согласно закону отражения света, угол падения равен углу отражения. Оба угла отсчитываются от перпендикуляра к отражающей поверхности в точке падения.
2. Относительно какой линии измеряют угол падения света?
- Относительно поверхности зеркала.
- Относительно горизонтальной линии.
- Относительно отражённого луча.
- Относительно нормали к поверхности в точке падения.
Угол падения измеряется между падающим лучом и нормалью — перпендикуляром к отражающей поверхности в точке падения.
3. В каких единицах обычно измеряют угол падения света в школьных задачах?
- В градусах.
- В секундах.
- В метрах.
- В метрах в секунду.
Углы падения и отражения в школьных задачах обычно выражают в градусах (°). В системе СИ единицей плоского угла является радиан.
4. Как расположены падающий луч, отражённый луч и нормаль к поверхности?
- Всегда взаимно перпендикулярны.
- Лежат в одной плоскости.
- Лежат в двух параллельных плоскостях.
- Обязательно направлены вдоль поверхности.
Первый закон отражения света утверждает, что падающий луч, отражённый луч и нормаль к отражающей поверхности в точке падения лежат в одной плоскости.
5. Луч падает на плоское зеркало под углом 30° к нормали. Чему равен угол отражения?
По закону отражения α = β. Следовательно, если угол падения α = 30°, то угол отражения β = 30°.
6. Угол падения светового луча на зеркало равен 45°. Чему равен угол между падающим и отражённым лучами?
Угол отражения также равен 45°. Угол между падающим и отражённым лучами равен 45° + 45° = 90°.
7. Луч падает на плоское зеркало под углом 20° к его поверхности. Чему равен угол отражения относительно нормали?
Угол падения измеряется от нормали, поэтому α = 90° − 20° = 70°. По закону отражения β = 70°.
8. Что происходит со светом при отражении от шероховатой поверхности?
- Свет обязательно проходит сквозь поверхность.
- Свет рассеивается в различных направлениях.
- Свет отражается только в одном направлении.
- Свет полностью поглощается.
На шероховатой поверхности нормали в разных точках имеют разные направления, поэтому отражённые лучи распространяются в различных направлениях.
9. Человек стоит перед плоским зеркалом на расстоянии 2 м. На каком расстоянии от зеркала находится изображение человека?
- 2 м перед зеркалом.
- 4 м за зеркалом.
- 2 м за зеркалом.
- 1 м за зеркалом.
В плоском зеркале изображение находится на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет расположен перед ним. Следовательно, расстояние равно 2 м.
10. Угол падения света увеличили с 25° до 40°. Как изменится угол отражения?
- Останется равным 25°.
- Увеличится до 80°.
- Уменьшится с 40° до 25°.
- Увеличится с 25° до 40°.
По закону отражения угол отражения всегда равен углу падения. Поэтому при увеличении угла падения до 40° угол отражения также станет равен 40°.