Плоское зеркало, 8 класс

28.  Плоское зеркало. Изображение в плоском зеркале        Мы уже рассмотрели, что матовая поверхность при отражении от шероховатостей   дает   диффузное   или   рассеянное   отражение,   при   котором нарушается параллельность падающих лучей.        Если   же   поверхность,   на   которую   падают   параллельные   лучи, отражает их так, что после отражения они остаются параллельными, то мы эту поверхность   можем   называть   зеркальной,   или  плоским   зеркалом.   Значит, плоское зеркало – это поверхность зеркально отражающая свет.    Зеркальное   отражение  дает   плоская   поверхность   воды,   плоская поверхность витрины магазина и плоское зеркало, изготовленное искусственно из плоского листа стекла, одна из поверхностей которого покрыта слоем серебра и закрашена. Проведем опыт  (1).  Человек сидит за столом и рассматривает себя в большом зеркале.  Таким ли Вас видят другие, каким Вы видите себя в зеркале?  Где   находится   изображение   руки:   на   поверхности   зеркала   или   за зеркалом?   Человек   пошевелил   левой   рукой,   какой   рукой   пошевелило изображение? Покачали головой слева­направо, что сделало изображение? Сделаем вывод: нет, не таким видят Вас окружающие:  если у Вас родинка на левой щеке, то у изображения родинка на правой щеке;  изображение руки или на поверхности зеркала, или где­то еще, но не за зеркалом. Посмотрев за зеркало, убеждаемся, что там ничего нет;  пошевелили левой рукой, а изображение пошевелило правой рукой;  покачали головой слева ­ направо, а изображение покачало справа – налево,  плоское зеркало преобразует «правое» в «левое» и наоборот,  «верх» и «низ» местами не меняются. Все зеркала можно отнести к приборам, которые изменяют направление распространения или конфигурацию светового пучка.   При рассмотрении закона отражения, мы говорили, что падающий и отраженный лучи можно поменять местами. Но мы всегда должны иметь ввиду, что падающим пучком будет всегда тот, в вершине которого находится светящаяся точка, из которой исходят лучи света, а отраженный пучок такой вершины нет имеет.     Точки, в которых пересекаются световые лучи (или их продолжения), исходящие   из   точечного   источника   света,   называются   изображениями   этого источника. Проведем опыт  (2).  На столе закрепим на штативе плоское зеркало. Перед зеркалом поставим (на расстоянии 30­40см) свечу и зажжем ее. В зеркале увидим изображении свечи. Заглянув за зеркало, убедимся, что свечи там нет. Но мы   можем   продолжить   опыт.   Зажжем   точно   такую   же   свечу   и   поместим   за зеркало ее в том месте, где видим изображение свечи (это можно сделать, слегка подглядывая   за   зеркало   и   перемещая   свечу   до   тех   пор,   пока   не   удастся установить именно в том месте, где видим изображение). Измерим расстояние от свечи до зеркала (например, 40см) и от зеркала до изображения (получим то же 40 см). Сделаем вывод: в плоском зеркале изображение предмета – ­   «мнимое»,   потому   что   его   там   нет,   можем   поставить   экран ­изображение отсутствует; ­ прямое, потому что «верх» остается вверху; ­ равное, потому что размеры предмета и размеры изображения равны; ­ находится на таком же расстоянии от зеркала, на каком находится предмет перед зеркалом.   Построим изображение светящейся точки в плоском зеркале. Пусть у нас имеется плоское зеркало MN.  Справа на расстоянии 2­3см рисуем светящуюся точку S. Проведем два падающих луча на зеркало (один под углом   30градусов,   другой   под   углом   45   градусов).   Проводим   пунктиром перпендикуляры   в   точках   падения   и,   согласно   закону   отражения,   проводим отраженные   лучи   (не   забываем   показывать   стрелками   направления   лучей). Видим, что  отраженные лучи  расходятся  и не пересекутся.   Глаз  «мысленно продолжает   их   в   противоположную   сторону   до   пересечения»,   и   видит изображение светящейся точки, как «мнимое» в точке S1.  Соединим точки S и S1 прямой.  Легко доказать, используя геометрию, что зеркало MN является осью симметрии   для   точек  S  и  S1.   Это   мы   будем   использовать   при   построении изображения предмета в плоском зеркале. Задание 1. Постройте изображение предмета АВ в плоском зеркале. При построении используем свойство симметрии: перед вертикальным плоским   зеркалом   рисуем   вертикальную   линию,   стрелкой   показываем направление «вверх». Проводим сплошные линии до зеркала и продолжаем их пунктиром на равные расстояния и строим изображение пунктиром  Получаем А1 и В1 .  Делаем вывод: полученное изображение «мнимое», равное, прямое. Задание 2. Покажите, как работает перископ.  Перископ – оптический прибор, в котором используются два плоских зеркала,   обращенные   друг   к   другу   рабочими   поверхностями,   которые параллельны друг другу, но с осью трубы образуют угол 45 градусов. Это дает возможность,  находясь   в  укрытии,  наблюдать   за   объектами,  расположенными намного   выше   наблюдателя.   Перископами   снабжены   подводные   лодки,   что позволяет наблюдать за поверхностью моря, не поднимаясь на нее.    Сегодня мы рассмотрели  зеркальное отражение и плоское  зеркало. Построили изображение светящейся точки в плоском зеркале, применили это для построения предмета в плоском зеркале и рассмотрели применение плоских зеркал на практике.