Отражение на светлината. Закон за отразяване на светлината

Всичко, което виждаме в околното пространство, или излъчва светлина, или я отразява.

Излъчван цвят

е светлината, излъчвана от активен източник. Примери за такива източници са слънцето, електрическа крушка или екран на монитор. Тяхното действие обикновено се основава на нагряване на метални тела или химични или термоядрени реакции. Цветът на всеки излъчвател зависи от спектралния състав на излъчването. Ако източникът излъчва светлинни вълни в целия видим диапазон, тогава цветът му ще се възприема от нашето око като бял. Преобладаването в неговия спектрален състав на дължини на вълните от определен диапазон (например 400 - 450 nm) ще ни даде усещане за доминиращия цвят в него (в този случай синьо-виолетов). И накрая, наличието в излъчената светлина на светлинни компоненти от различни областивидимият спектър (например червено и зелено) ни дава нашето възприятие за получения цвят (в този случай жълт). Но в същото време във всеки случай излъчваният цвят, който влиза в окото ни, запазва всички цветове, от които е създаден.

отразена светлина

възниква, когато някакъв обект (или по-скоро неговата повърхност) отразява светлинни вълни, падащи върху него от източник на светлина. Механизмът на отразяване на цвета зависи от цвета на повърхността, който може да бъде разделен на две групи:

· ахроматичен;

хроматичен.

Първата група се състои от ахроматични (иначе безцветни) цветове: черно, бяло и всички сиви (от най-тъмните до най-светлите) (фиг. 4). Те често се наричат ​​неутрални. В ограничителния случай такива повърхности или отразяват всички падащи върху тях лъчи, като не поглъщат нищо (идеално бяла повърхност), или напълно поглъщат лъчите, не отразявайки нищо (идеално черна повърхност). Всички други опции (сиви повърхности) равномерно абсорбират светлинни вълни с различни дължини на вълната. Цветът, отразен от тях, не променя своя спектрален състав, променя се само неговият интензитет.

Втората група се формира от повърхности, боядисани в хроматични цветове, които различно отразяват светлината с различна дължина на вълната. Така че, ако осветите лист зелена хартия с бяла светлина, хартията ще изглежда зелена, защото нейната повърхност абсорбира всички светлинни вълни, с изключение на зеления компонент на бялото. Какво се случва, ако зелената хартия бъде осветена с червена или синя светлина? Хартията ще се възприема като черна, защото червената и сини цветовене отразява. Ако осветите зелен обект със зелена светлина, това ще го накара да се открои от околните предмети с различен цвят.

Процесът на отразяване на светлината е придружен не само от свързания с нея процес на абсорбция в близкия повърхностен слой. При наличие на полупрозрачни обекти част от падащата светлина преминава през тях (виж фиг. 4). Действието на филтрите на камерата се основава на това свойство, изрязвайки желания цветови диапазон от видимия спектър (с други думи, отрязвайки нежелания цветови спектър).

Ориз. 4 Механизми на отражение от повърхности: a - зелено, b - жълто в бяло, d - черни повърхности

За да разберете по-добре този ефект, притиснете плоча от цветен плексиглас към повърхността на електрическата крушка. В резултат на това окото ни ще "види" цвета, който не е абсорбиран от пластмасата.

Всеки обект има спектрални характеристики на отражение и предаване. Тези характеристики определят как обектът отразява и предава светлина при определени дължини на вълната (Фигура 5).

Крива на спектрално отражение

се определя чрез измерване на отразената светлина, когато даден обект е осветен със стандартен източник на светлина.


Структурата на компетентността в общуването. Принципи на SPT
В социално-психологическото обучение компетентността в общуването се разглежда по-широко: като комплексно образувание, което включва ценности, социални нагласи, умения и опит в областта на междуличностното общуване; като система от вътрешни средства за регулиране на комуникативните действия; като ориентация в общуването, базирано на знания и...

Теории за лидерството.
Теориите за лидерството са разнообразни, сред тях може да се отдели подход, основан на личните качества на човек: · поведенчески, · ситуационни подходи. ...

Начини за разрешаване на конфликти.
Въпросът е как да се разрешават конфликтите. Има три вида нагласи или подходи за разрешаване на конфликти: - една от страните (или всички страни) се стреми да спечели (едностранни действия); - участникът (участниците) в конфликта игнорира съществуването му и бездейства (едностранни действия); - с помощта на трета страна или...

Светлината се разпространява по права линия само в хомогенна среда. Ако светлината се доближи до интерфейса между две среди, тя променя посоката на разпространение.

Освен това част от светлината се връща в първата сряда. Това явление се нарича отражение на светлината. Лъч светлина, отиващ към интерфейса между медиите в първата среда (фиг. 16.5), се нарича инцидент (а). Рей. оставайки в първата среда след взаимодействие на интерфейса между медиите, наречен отразен б).  

Ъгълът \(\alpha\) между падащия лъч и перпендикуляра, издигнат към отразяващата повърхност в точката на падане на лъча, се нарича ъгъл на падане.

Ъгълът \(\gamma\) между отразения лъч и същия перпендикуляр се нарича ъгъл на отражение.

Още през III век. пр.н.е. Древногръцкият учен Евклид експериментално открива законите на отражението. AT съвременни условиятози закон може да бъде проверен с помощта на оптична шайба (фиг. 16.6), състояща се от диск, по обиколката на който са маркирани деления, и от източник на светлина, който може да се движи по ръба на диска. В центъра на диска е фиксирана отразяваща повърхност (плоско огледало). Чрез насочване на светлината върху отразяваща повърхност се измерват ъглите на падане и ъглите на отражение.

Закони на отражението:

1. Лъчи падащи, отразени и перпендикулярни на границата на две среди в точката на падане на лъча лежат в една и съща равнина.

2. Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане:

\(~\alpha=\gamma\)

Законите на отражението могат да бъдат извлечени теоретично с помощта на принципа на Ферма.

Нека светлината пада върху огледалната повърхност от точка А. В точка А 1 се събират отразените от огледалото лъчи (фиг. 16.7). Да предположим, че светлината може да се движи по два пътя, отразяващи се от точки O и O. Времето, необходимо на светлината да измине пътя AOA 1, може да се намери по формулата AO_1)(\upsilon)\), където \(~\upsilon\ ) е скоростта на разпространение на светлината.

Най-късото разстояние от точка А до огледалната повърхност ще означим с l, а от точка А 1 - с i 1 .

От фигура 16.7 намираме

\(AO=\sqrt(l^2+x^2)\); \(OA_1=\sqrt((L-x)^2+l_1^2)\).

\(t=\frac(\sqrt(l^2+x^2)+\sqrt((L-x)^2+l_1^2))(\upsilon)\)

Нека намерим производната

\(t"_x=\frac(1)(\upsilon)\Bigr(\frac(2x)(2\sqrt(l^2+x^2))+\frac(2(L-x)(-1)) (2\sqrt((L-x)^2+l_1^2))\Bigl)=\frac(1)(\upsilon)\Bigr(\frac(x)(\sqrt(l^2+x^2)) -\frac(L-x)(\sqrt((L-x)^2+l_1^2))\Bigl) =\frac(1)(\upsilon)\Bigr(\frac(x)(AO)-\frac(L-x )(OA_1)\Bigl)\).

От фигурата виждаме, че \(\frac(x)(AO)=\sin \alpha\); \(\frac(L-x)(OA_1)=\sin\gamma\).

Следователно \(t"_x=\frac(1)(\upsilon)(\sin \alpha-\sin \gamma)\).

За да бъде времето t минимално, производната трябва да е равна на нула. Така че \(\frac(1)(\upsilon)(\sin \alpha-\sin \gamma)=0\). Следователно \(~\sin \alpha = \sin \gamma\), и тъй като ъглите \(~\alpha\) и \(~\gamma\) са остри, следва, че ъглите \[~\gamma=\ алфа\].

Получихме връзка, изразяваща втория закон на отражението. Принципът на Ферма също предполага първия закон на отражението: отразеният лъч лежи в равнина, минаваща през падащия лъч и нормалата към отразяващата повърхност, тъй като ако тези лъчи лежат в различни равнини, тогава пътят AOA 1 не би бил минимален.

Падащите и отразените лъчи са обратими, т.е. ако падащият лъч е насочен по пътя на отразения лъч, тогава отразеният лъч ще следва пътя на падащия лъч - законът за обратимостта на светлинните лъчи.

В зависимост от свойствата на интерфейса между медиите, отражението на светлината може да бъде огледално и дифузно (разсеяно).

Огледаленнаречено отражение, при което успореден сноп от лъчи, падащ върху плоска повърхност (фиг. 16.8), остава успореден след отражение.

Грапавата повърхност отразява паралелен лъч светлина, падащ върху нея във всички възможни посоки (фиг. 16.9). Това отражение на светлината се нарича дифузен.

Съответно се разграничават огледални и матови повърхности.

Трябва да се отбележи, че това са относителни термини. Повърхности, които отразяват само огледално, не съществуват. В повечето случаи има само максимум на отражение в посоката на ъгъла огледално отражение. Това обяснява защо виждаме огледало и други огледално отразяващи повърхности от всички посоки, а не само в една посока, в която отразяват светлината.

Една и съща повърхност може да бъде огледална или матова, в зависимост от дължината на вълната на падащата светлина.

Ако границата е повърхност, размерите дчиито нередности по-малко от дължинатасветлинна вълна \(\lambda\), тогава отражението ще бъде огледално (повърхността на капка живак, полирана метална повърхност и т.н.), ако \(d \gg \lambda\), отражението ще бъде дифузно . Колкото по-добре е обработена повърхността, толкова по-голяма част от падащата светлина се отразява в посоката на ъгъла на огледално отражение, а по-малката се разсейва.

Разсеяната светлина възниква в резултат на малки полиращи дефекти, драскотини, малки прахови частици с размер от порядъка на няколко микрона.

Нарича се повърхност, която разпръсква падащата светлина равномерно във всички посоки абсолютно матово. Абсолютно матови повърхности също не съществуват. Повърхностите на неглазиран порцелан, хартия за рисуване и сняг са близки до абсолютно матови повърхности.

Дори при същото лъчение, матовата повърхност може да стане огледална, ако ъгълът на падане се увеличи. Дифузно отразяващите повърхности могат също да се различават по стойността на коефициента на отражение \(\rho=\frac(W_(OTP))(W)\), показващ каква част от енергията W на падащия върху повърхността светлинен лъч е енергията W на отразения светлинен лъч.

Бялата хартия за рисуване има коефициент на отражение 0,7-0,8. Много висока отражателна способност за повърхности, покрити с магнезиев оксид - 0,95 и много ниска за черно кадифе - 0,01-0,002.

Имайте предвид, че зависимостта на отражението и поглъщането от честотата на трептенията най-често е избирателна.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в гимназия: Теория. Задачи. Тестове: Proc. надбавка за институции, осигуряващи общ. среда, образование / Л. А. Аксенович, Н. Н. Ракина, К. С. Фарино; Изд. К. С. Фарино. - Мн.: Адукация и възпитание, 2004. - С. 457-460.

Когато светлинен лъч падне върху интерфейса между две среди, светлината се отразява: лъчът променя посоката си и се връща към първоначалната среда.

На фиг. 4.2 показва падащия лъч AO, отразения лъч OB, както и перпендикуляра OC, прекаран към отразяващата повърхност KL в точката на падане O.

Ориз. 4.2. Закон за отражението

Ъгълът AOC се нарича ъгъл на падане. Обърнете внимание и запомнете: ъгълът на падане се измерва от перпендикуляра на отразяващата повърхност, а не от самата повърхност! По същия начин ъгълът на отражение е ъгълът BOC, образуван от отразения лъч и перпендикуляра към повърхността.

4.2.1 Закон за отражението

Сега ще формулираме един от най-древните закони на физиката. Позната е на гърците в древността!

Законът за отражението.

1) Падащият лъч, отразеният лъч и перпендикулярът към отразяващата повърхност, начертан в точката на падане, лежат в една и съща равнина.

2) Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане.

Така \AOC = \BOC, което е показано на фиг. 4.2.

Законът за отражението има едно просто, но много важно геометрично следствие. Нека да разгледаме фиг. 4.3. Нека светлинен лъч идва от точка А. Нека построим точка A0, симетрична на точка A спрямо отражателната повърхност KL.

Ориз. 4.3. Отразеният лъч излиза от точка А0

От симетрията на точките A и A0 е видно, че \AOK = \A0 OK. Също така \AOK + \AOC = 90 . Следователно \A0 OB = 2(\AOK + \AOC) = 180 , и следователно точките A0 , O и B лежат на една права! Отразеният лъч OB, така да се каже, излиза от точката A0, симетрична точкаА

спрямо отразяващата повърхност. Този факт ще ни бъде изключително полезен в съвсем близко бъдеще.

Законът за отражението описва хода на отделните светлинни лъчи в тесни снопове светлина. Но в много случаи лъчът е достатъчно широк, т.е. състои се от много успоредни греди. Моделът на отражение на широк лъч светлина ще зависи от свойствата на отразяващата повърхност.

Ако повърхността е неравна, тогава след отражение паралелността на лъчите ще бъде нарушена. Като пример, на фиг. 4.4 показва отражение от вълнообразна повърхност. Отразените лъчи, както виждаме, отиват в различни посоки.

Ориз. 4.4. Отражение от вълнообразна повърхност

Но какво означава „грапава“ повърхност? Какви повърхности са "гладки"? Отговорът е следният: една повърхност се счита за неравна, ако размерите на нейните неравности не са по-малки от дължината на вълната на светлинните вълни. И така, на фиг. 4.4 характерният размер на нередностите е с няколко порядъка по-голям от дължината на вълната Видима светлина.

Повърхност с микроскопични неравности, съизмерими с дължините на вълните на видимата светлина, се нарича матова. В резултат на отразяването на паралелен лъч от матова повърхност се получава разсеяна светлина, лъчите на такава светлина отиват във всички възможни посоки3. Следователно самото отражение от матова повърхност се нарича разсеяно или дифузно4.

Ако размерът на повърхностните неравности е по-малък от дължината на вълната на светлината, тогава такава повърхност се нарича огледало. При отразяване от огледална повърхност успоредността на лъча се запазва: отразените лъчи също вървят успоредно (фиг. 4.5).

Ориз. 4.5. Отражение от огледална повърхност

Приблизително огледало е гладката повърхност на вода, стъкло или полиран метал. Отражението от огледална повърхност се нарича съответно огледално отражение. Ще се интересуваме от един прост, но важен частен случай на огледално отражение - отражение в плоско огледало.

4.2.2 Плоско огледало

Плоско огледало е част от равнина, която отразява огледално светлината. Плоското огледало е обичайно нещо; в къщата ви има няколко такива огледала. Но сега можем да разберем защо, гледайки се в огледалото, виждате в него отражение на себе си и на предметите до вас.

Точков източник на светлина S на фиг. 4.6 излъчва лъчи в различни посоки; нека вземем два близки лъча, падащи върху плоско огледало. Вече знаем, че отразените лъчи

3 Ето защо виждаме околните предмети: те отразяват дифузна светлина, която наблюдаваме от всякакъв ъгъл.

4 Латинската дума di usio просто означава разпространение, разпространение, разпръскване.

се движат така, сякаш идват от точката S0, която е симетрична на точката S спрямо равнината на огледалото.

Ориз. 4.6. Изображение на източник на светлина в плоско огледало

Най-интересното започва, когато разнопосочните отразени лъчи влизат в окото ни. Особеността на нашето съзнание е, че мозъкът завършва разминаващия се лъч, продължавайки го зад огледалото, докато пресече в точката S0. Струва ни се, че отразените лъчи идват от точката S0, там виждаме светеща точка!

Тази точка служи като образ на източника на светлина S. Разбира се, в действителност зад огледалото нищо не свети, там не се концентрира енергия, това е илюзия, оптична илюзия, продукт на нашето съзнание. Следователно точката S0 се нарича въображаем образ на източника S. В точката S0 не се пресичат самите светлинни лъчи, а техните мисловни продължения ¾през огледалото¿.

Ясно е, че изображението S0 ще съществува независимо от размера на огледалото и дали източникът е точно над огледалото или не (фиг. 4.7). Важно е само лъчите, отразени от огледалото, да попаднат в окото, а самото око ще формира образ на източника.

Ориз. 4.7. Източникът не е над огледалото: образът все още е там

Областта на зрение зависи от местоположението на източника и размерите на огледалото, пространствената зона, от която се вижда изображението на източника. Областта на видимост се определя от ръбовете K и L на огледалото KL. Конструкцията на зоната на видимост на изображението S0 е ясна от фиг.4.8; желаната област на зрение е подчертана със сив фон.

УРОК 19/ III-2 Отражение на светлината. Закони на отражението.

Отражение на светлината. Закони за отразяване на светлината.

Обяснение на нов материал

Благодарение на отразяването на светлината всички живи организми могат да виждат околните предмети. Виждаме черни повърхности поради факта, че тези повърхности поглъщат всички лъчи, падащи върху тази повърхност, червените повърхности отразяват червените лъчи, а останалите поглъщат.

Учените отдавна се интересуват как се отразява светлината и законите на отражението са открити преди много време.

Нека направим следния експеримент. (Отражението от плоско огледало се демонстрира с помощта на оптичен диск). В резултат на това учениците трябва да стигнат до извода, че падащият лъч, отразен от огледалото, се връща в същата среда. Това явление се нарича отражение на светлината.

Емпирично се установяват законите за отразяване на светлината.

Първи закон за отразяване на светлината

Лъч светлина се насочва към повърхността на огледалото, така че лъчът да лежи в равнината на огледалото. Покривайки една четвърт от диска, където преминава светлинният лъч, се установява с лист дебела хартия, че отразеният лъч се вижда само когато хартията е плътно притисната към диска и равнината на хартията съвпада с равнината на диска . В резултат на наблюдението учениците трябва да се уверят, че падащият и отразеният лъч лежат в една и съща равнина с перпендикуляр към отразяващата повърхност, изтеглен от точката на падане на лъча.

Вторият закон за отразяване на светлината

Чрез преместване на източника на светлина по ръба на диска, посоката на падащия лъч се променя. В този случай посоката на отразения лъч се променя всеки път. Трябва да се отбележи, че ъглите на падане и отражение винаги остават същите. За установяване на връзка между падащия и отразения лъч учениците чертаят схема на експеримента в тетрадка и записват определенията за падащия лъч, отразения и равенството им помежду си.

Обратимост на светлинните лъчи

От законите за отразяване на светлината следва, че падащият и отразеният лъч са обратими. Ако в резултат на експерименти с оптичен диск светлинният лъч ще падне по правата линия, по която се е разпространил падащият лъч, тогава след отражение той ще се разпространи по правата линия, по която е преминал падащият лъч.

Това свойство се нарича обратимост на светлинните лъчи.

Изграждане на изображение в плоско огледало

Огледалото е много познато нещо в живота на всеки човек. Най-често използваното в човешкия живот е плоско огледало.

Огледало, чиято повърхност е плоска, се нарича плоско огледало.

Ако предмет, например свещ, се постави пред плоско огледало, тогава изглежда, че същият предмет е поставен зад огледалото, което наричаме изображение в плоско огледало.

Известно е, че човек вижда светеща точка, ако лъчите, излизащи от нея, попадат директно в окото. Светлинните лъчи (когато се отразяват от огледало, вижте фиг.) Не попадат директно в човешкото око. Въпреки това,

12-D. отражение на светлината

Нека направим експеримент. На огледалото, което лежи на масата, поставете полуотворена книга. Отгоре насочваме лъч светлина, така че да се отразява от огледалото, но да не пада върху книгата. На тъмно ще видим падащите и отразени лъчи светлина. Сега нека покрием огледалото с хартия. В този случай ще видим падащия лъч, но няма да има отразен лъч. Оказва се, че светлината от хартията не се отразява?

Нека да разгледаме по-отблизо чертежите. Имайте предвид, че когато светлината падне върху огледало, текстът на книгата е почти нечетлив поради слабата светлина. Но когато светлината падне върху лист хартия, текстът на книгата става много по-видим, особено в долната му част. Следователно книгата е осветена по-силно. Но какво го осветява?

Когато светлината пада върху различни повърхности, са възможни два варианта. Първият. Светлинен лъч, падащ върху повърхността, също се отразява от нея под формата на лъч. Това отражение на светлината се нарича огледално отражение. Второ. Лъч светлина, падащ върху повърхност, се отразява от нея във всички посоки. Това отражение на светлината се нарича дифузно отражение или просто разсейване на светлината.

Огледалното отражение възниква върху много гладки (полирани) повърхности. Ако повърхността е грапава, тогава тя със сигурност ще разпръсне светлина. Точно това наблюдавахме, когато покрихме огледалото с лист хартия. Тя отразяваше светлината, разпръсквайки я във всякакви посоки, включително върху книгата, осветявайки я.

отразяваща повърхност в точката на прекъсване на лъча (ъгъл b).

Когато светлината се отразява, винаги се изпълняват две закономерности: Първо. Падащият лъч, отразеният лъч и перпендикулярът към отразяващата повърхност в точката на прекъсване на лъча винаги лежат в една и съща равнина. Второ. Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение. Тези две твърдения изразяват същността на закона за отразяване на светлината.

На лявата фигура лъчите и перпендикулярът към огледалото не лежат в една равнина. В дясната фигура ъгълът на отражение не е равен на ъгъла на падане. Следователно такова отражение на лъчите не може да се получи експериментално.

Законът за отражението е валиден както за огледалното, така и за дифузното отражение на светлината. Нека се обърнем отново към чертежите на предишната страница. Въпреки очевидното разстройство в отразяването на лъчите в дясната рисунка, всички те са разположени така, че ъглите на отражение са равни на ъглите на падане. Погледнете, "нарязахме" грапавата повърхност на десния чертеж на отделни елементи и начертахме перпендикуляри в точките на счупване на лъчите:

Решаване на проблеми с качеството

    Ъгълът между падащия лъч и огледалната повърхност е 50 0 . Какъв е ъгълът на падане, ъгълът на отражение, ъгълът между падащия и отразения лъч. Колко пъти ъгълът между падащия и отразения лъч е по-голям от ъгъла на падане? (Отговор: 40 0 ​​​​, 40 0 ​​​​, 80 0 , два пъти).

    Какъв е ъгълът на падане, ако светлинният лъч пада перпендикулярно на огледалната повърхност? (Отговор: 0 0).

    Ъгълът на падане се увеличи с 20 0 . С колко ще се увеличи ъгълът между падащия и отразения лъч? (Отговор: 40 0).

    Ъгълът на падане е два пъти по-голям от ъгъла между отразения лъч и огледалната повърхност. Какъв е ъгълът на падане? (Отговор: 30 0).

ПРОВЕРЕТЕ СЕ - Затвърдяване на нов материал

    Формулирайте закона за отразяване на светлината.

    Какъв е законът на явлението отражение на светлината?

    Какъв ъгъл се нарича ъгъл на падане; отражения?

    Кое свойство на падащия и отразения лъч се нарича обратимо?

    Защо понякога през деня прозорците на къщите ни изглеждат тъмни, а понякога са светли?

    Колко тъмен или светъл виждаме пътя и локвите по него, ако през нощта, при липса на външно осветление, включим фаровете на колата?

ОТРАЖЕНИЕ НА СВЕТЛИНАТА. ( запишете в тетрадката)

1. Какво се случва, когато светлинните лъчи падат, когато ударят интерфейса между две среди?

Когато светлината удари интерфейса между две среди, тя частично се връща в първата среда (т.е. отразява се) и частично прониква във втората среда, променяйки посоката на своето разпространение (т.е. пречупва се).

2.Какво е отражение?

Феноменът, при който светлината, падаща върху границата между две среди, се връща към първата среда, се нарича отражение.

  е ъгълът на падане, т.е. ъгълът между падащия лъч и перпендикуляра, възстановен в точката на падане на лъча.

 е ъгълът на отражение, т.е. ъгълът между перпендикуляра, реконструиран в точката на падане на лъча, и отразения лъч.

Графично представяне на явлението

отражения:

перпендикулярен

отразен инцидент

лъч   лъч

интерфейс между две медии

3.Закони на отражението.

1.Падащият и отразеният лъч лежат вътре

една равнина с перпендикуляр, начертан към точката на падане на лъча.

Този закон ви позволява да изграждате изображения

с помощта на светлинни лъчи в равнината на листа.

2.Ъгълът на падане на лъча е равен на ъгъла

отражения. Този закон показва, че

светлинните лъчи са обратими.

4. Видове отражение.

1.z църковен- т.е. отражение от повърхност, чиято грапавост е по-малка от дължината на вълната на светлината. Ако светлината се отразява от огледална повърхност, тогава лъчите, падащи паралелно, остават успоредни дори когато се отразят.

Има много огледални повърхности - тихата водна повърхност на езерото, стъкло, полирани мебели и др. Най-известните и широко използвани огледални повърхности са огледалата.

2. дифузно (разсеяно) отражение, т.е.

повърхностно отражение, размери

грапавост, която е сравнима с дължината на вълната на светлинния източник. Ако светлината се отразява от грапава повърхност, тогава лъчите, падащи паралелно, когато се отразяват, вече са

няма да е паралелно.

Дифузното отражение кара всяка област от повърхността да действа като точков излъчвател, можем да видим осветени тела от всякакъв ъгъл. Освен това отразената светлина ни дава информация за повърхността на тялото. ни информация за повърхността на тялото.

5.Построяване на образа на светеща точка в плоско огледало.

Плоското огледало е плоска отразяваща повърхност. За да се изгради изображение на светеща точка в плоско огледало, обикновено се различават само два от набора от лъчи, излъчвани от него.

1) Това е лъч, перпендикулярен на огледалото (ще се отрази в обратната посока) и

2) лъч, падащ под ъгъл (ще се отрази под същия ъгъл).

Продълженията на отразените лъчи (изобразени с пунктирана линия) се пресичат в точката S | , което е изображението на светещата точка S.

Следователно, за да намерите изображението на източника на светлинаСдостатъчно е да спуснете перпендикуляра върху огледалото или върху неговото продължение от точката, където се намира светлинният източник и да го продължите на разстояниеоперационна система= операционна система 1 зад огледалото.

6.Изграждане на изображение на предмет в плоско огледало

За да изградят изображение, обектите в плоско огледало използват същите техники, те само изграждат изображения на крайните точки на обекта (вижте фиг.).

Трябва да се помни, че плоското огледало дава въображаемо, директно и равно по размер изображение, което се намира на същото разстояние от огледалото като обекта, т.е. изображението е симетрично на самия обект.

Забележка: Ако две плоски огледала са под ъгъл едно спрямо друго, тогава числото

изображения на обекти (означаваме ги с N) зависи от ъгъла между тях. Количество

изображенията се намират по формулата:

N = , където φ е ъгълът между огледалата.

7. Типична задача за построяване и анализ на изображение на предмет в плоско огледало.

Прерисувайте картината и отговорете на следните въпроси:

1. Колко далеч е

око? Мащаб: в 1 клетка - 10см.

2. Изградете представа за предмета

(стрелки) в плоско огледало.

3. Покажете зрителната зона в това огледало.

4.Каква е видимата част от изображението? За да направите това, начертайте лъч през окото на наблюдателя и ръба на огледалото. Начертайте видимата част в червено.

5. Къде трябва да се позиционира окото на наблюдателя, така че изображението на стрелката да се вижда изцяло?

ДОМАШНА РАБОТА

ОТРАЖЕНИЕ НА СВЕТЛИНАТА

(пълни задачи:

от 1 до 16 запишете само отговора,

Теми на USE кодификатора: законът за отразяване на светлината, изграждането на изображения в плоско огледало.

Когато светлинен лъч удари интерфейс между две медии, отражение на светлината:лъчът променя посоката на своя ход и се връща в първоначалната си среда.

На фиг. 1 показва падащ лъч, отразен лъч и перпендикуляр, начертан към отразяващата повърхност в точката на падане.

Ориз. 1. Закон за отражението

Ъгълът се нарича ъгъл на падане. Обърнете внимание и запомнете: ъгълът на падане се измерва от перпендикуляра на отразяващата повърхност, а не от самата повърхност! По същия начин ъгълът на отражение е ъгълът, образуван от отразения лъч и перпендикуляра към повърхността.

Законът за отражението.

Сега ще формулираме един от най-древните закони на физиката. Позната е на гърците в древността!

Законът за отражението.
1) Падащият лъч, отразеният лъч и перпендикулярът към отразяващата повърхност, начертан в точката на падане, лежат в една и съща равнина.
2) Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане.

Така, както е показано на фиг. един .

Законът за отражението има едно просто, но много важно геометрично следствие. Нека да разгледаме фиг. 2. Нека светлинен лъч идва от точка. Нека построим точка, симетрична на точката спрямо отразяващата повърхност.

От симетрията на точките и е ясно, че . Освен това, . Следователно и, следователно, точките лежат на една и съща права! Отразеният лъч, така да се каже, излиза от точка, симетрична на точката по отношение на отразяващата повърхност.Този факт ще ни бъде изключително полезен в съвсем близко бъдеще.

Законът за отражението описва хода на отделните светлинни лъчи - тесни снопове светлина. Но в много случаи лъчът е достатъчно широк, т.е. състои се от много успоредни греди. Моделът на отражение на широк лъч светлина ще зависи от свойствата на отразяващата повърхност.

Ако повърхността е неравна, тогава след отражение паралелността на лъчите ще бъде нарушена. Като пример, на фиг. 3 показва отражение от вълнообразна повърхност. Отразените лъчи, както виждаме, отиват в различни посоки.

Но какво означава "неравна" повърхност? Какви повърхности са "плоски"? Отговорът е следният: една повърхност се счита за неравна, ако размерите на нейните неравности не са по-малки от дължината на вълната на светлинните вълни. И така, на фиг. 3, характерният размер на нередностите е с няколко порядъка по-голям от дължините на вълните на видимата светлина.

Повърхност с микроскопични неравности, съизмерими с дължините на вълните на видимата светлина, се нарича матово.В резултат на отразяването на паралелен лъч от матова повърхност се получава разсеяна светлина- лъчите на такава светлина отиват във всички възможни посоки. (Затова виждаме околните предмети: те отразяват дифузна светлина, която наблюдаваме от всякакъв ъгъл.)
Следователно самото отражение от матова повърхност се нарича разпръснатиили дифузен. (Латинската дума diffusio просто означава разпространение, разпространение, разпръскване.)

Ако размерът на повърхностните неравности е по-малък от дължината на вълната на светлинната вълна, тогава такава повърхност се нарича огледало. Когато се отразява от огледална повърхност, успоредността на лъча се запазва: отразените лъчи също вървят успоредно (фиг. 4)

Приблизително огледало е гладката повърхност на вода, стъкло или полиран метал. Отражение от огледална повърхност се нарича съответно огледало. Ще се интересуваме от един прост, но важен частен случай на огледално отражение - отражение в плоско огледало.

Плоско огледало.

плоско огледало - Това е частта от самолета, която отразява огледално светлината. Плоското огледало е обичайно нещо; в къщата ви има няколко такива огледала. Но сега можем да разберем защо, гледайки се в огледалото, виждате в него отражение на себе си и на предметите до вас.

Точковият източник на светлина на фиг. 5 излъчва лъчи в различни посоки; нека вземем два близки лъча, падащи върху плоско огледало. Вече знаем, че отразените лъчи ще излизат така, сякаш идват от точка, симетрична на точката по отношение на равнината на огледалото.

Най-интересното започва, когато разнопосочните отразени лъчи влизат в окото ни. Особеността на нашето съзнание е, че мозъкът завършва разминаващия се лъч, продължавайки го зад огледалото, докато пресече в точката. Нас Изглежда,че отразените лъчи идват от точка - там виждаме светеща точка!

Тази точка служи образизточник на светлина Разбира се, в действителност зад огледалото нищо не свети, там не се концентрира енергия - това е илюзия, оптична илюзия, продукт на нашето съзнание. Следователно точката се нарича въображаем образизточник . В една точка се пресичат не самите светлинни лъчи, а техните мисловни продължения "през ​​огледалото".

Ясно е, че изображението ще съществува независимо от размера на огледалото и дали източникът е точно над огледалото или не (фиг. 6). Важно е само лъчите, отразени от огледалото, да попаднат в окото - и самото око ще формира образ на източника.

Зависи от местоположението на източника и размера на огледалото зрително поле- пространствена област, от която се вижда изображението на източника. Зоната на видимост се определя от ръбовете и огледалата. Конструкцията на зоната за зрение на изображението е ясна от фиг. 7; желаната област на зрение е подчертана със сив фон.

Как да изградим изображение на произволен обект в плоско огледало? За да направите това, достатъчно е да намерите изображението на всяка точка от този обект. Но знаем, че образът на една точка е симетричен на самата точка по отношение на огледалото. Следователно, изображението на обект в плоско огледало е симетрично на обекта по отношение на равнината на огледалото(фиг. 8).

Разположението на обекта спрямо огледалото и размерите на самото огледало не оказват влияние върху изображението (фиг. 9).

Споделете с приятели или запазете за себе си:

Зареждане...