§ 15. Плоске дзеркало

Ви дізнаєтесь

Як утворюється ваше зображення у дзеркалі

Пригадайте

Закони відбиття

Плоске дзеркало. Коли ви дивитесь на себе в плоске дзеркало, вам здається, що ваше зображення є реальним і міститься воно за дзеркалом, хоча там ніякого зображення немає. Це зображення утворюється лише завдяки спільній дії плоского дзеркала та ока.

Розглянемо, як око сприймає звичайний предмет без будь-яких дзеркал (мал. 102, а). Від кожної точки джерела світла (світної точки S) в усіх напрямках розходяться промені світла. Частина з них розбіжним пучком потрапляє в око. Око сприймає точку в тому місці, звідки йдуть промені, тобто в місці їх перетину, де насправді й розміщена світна точка S.

Дійсне зображення світної точки утворюється в результаті перетину світлових променів, що йдуть від неї.

Мал. 102. Одержання зображення світної точки в оці

На малюнку 102, б показано, як сприймає око зображення точки в дзеркалі. Усі виділені промені (SO, SO₁, SO₂) відбиваються від дзеркала відповідно до законів відбиття. Промінь SO падає на дзеркало під кутом 0° і під таким самим кутом відбивається, не потрапляючи в око. Інші два відбиті промені потрапляють в око розбіжним пучком, й око бачить світну точку за дзеркалом у точці S'. Насправді в точці S' самі промені не сходяться, там сходяться їхні уявні продовження (на малюнку 102, б — пунктирні лінії), тому таке зображення називають уявним.

Уявне зображення — це зображення, отримане в результаті перетину не самих світлових променів, а їхніх уявних продовжень.

Плоске дзеркало завжди дає уявне зображення.

Щоб упевнитись у тому, що точки S і S' симетричні відносно дзеркала, виконаємо простий дослід. Для досліду потрібне скло, дві свічки, сірники та лінійка. Розмістимо вертикально скляну пластину, що виконуватиме роль напівпрозорого дзеркала. Оскільки скло прозоре, то будемо бачити й усе те, що міститься за склом.

Якщо запалити свічку й поставити її перед склом, то у склі побачимо її зображення. За склом поставимо таку саму незапалену свічку й пересуватимемо її вздовж лінійки доти, поки вона стане здаватися запаленою. Це означає, що незапалена свічка та зображення запаленої свічки збігаються (мал. 103, а).

Якщо тепер виміряти відстані від запаленої свічки до скла і відстань від скла до незапаленої свічки, то вони будуть однаковими (мал. 103, б).

Мал. 103. Дослідження зображення у плоскому напівпрозорому дзеркалі

Отже, світна точка та її зображення в плоскому дзеркалі є симетричними.

Підбиваємо підсумки

• Зображення предмета у плоскому дзеркалі:

уявне;
пряме;
розміри зображення й предмета — однакові;
відстань від дзеркала до предмета дорівнює уявній відстані від дзеркала до зображення, що за ним;
правий бік предмета здається лівим, і навпаки.

ФОРМУЄМО КОМПЕТЕНТНІСТЬ

Я поміркую й зможу пояснити

1. У якому випадку зображення називають дійсним? Уявним?
2. Які характеристики має зображення предмета у плоскому дзеркалі?
3. Як зміниться відстань між людиною та її зображенням у дзеркалі, якщо людина відійде на крок від дзеркала?

Я вмію досліджувати й експериментувати

1. Прикладіть до дзеркала кінчик олівця. Яка відстань між кінцем олівця та його зображенням? Чому?
2. За допомогою дзеркал фотографи можуть отримати знімок з кількома зображеннями об’єкта. Під яким кутом і скільки слід розмістити дзеркал, щоб отримати п’ять зображень, шість зображень, вісім зображень? Зробіть пояснювальний малюнок. При нагоді зробіть такий знімок власного зображення.

Я можу застосовувати знання й розв'язувати задачі

Вправа 9

1. Промінь світла падає перпендикулярно до поверхні дзеркала. На який кут відхилиться відбитий промінь від падаючого, якщо дзеркало повернути на кут: а) 16°; б) 24°; в) 35°? Зробіть висновок.

2. На одне з двох дзеркал, які розміщені під прямим кутом одне до одного, падають промені 1 і 2. Скопіюйте малюнок 104 в зошит і зобразіть подальший хід цих променів.

Мал. 104

3. Падаючий промінь утворює з поверхнею горизонтально розміщеного дзеркала кут 50°. Як треба змінити розташування дзеркала, щоб відбитий промінь змінив свій напрямок на горизонтальний?

4. Висота Сонця така, що його промені становлять з горизонтом кут 40°. Під яким кутом слід розташувати дзеркало АВ над краєм криниці, щоб відбитий від дзеркала промінь потрапляв на дно криниці (мал. 105)? Намалюйте відповідний малюнок у зошиті й побудуйте хід променів.

Мал. 105

5. Які мінімальні розміри повинно мати дзеркало, щоб ви побачили себе в ньому в повний зріст? Як слід розмістити дзеркало при цьому?

6. Людина йде в напрямі до плоского дзеркала зі швидкістю 2 м/с. З якою швидкістю вона наближається до свого зображення? З якою швидкістю потрібно віддаляти дзеркало від людини, щоб відстань між людиною та її зображенням не змінювалася?

7. Предмет АВ розташований перед плоским дзеркалом (мал. 106). Побудуйте й охарактеризуйте зображення предмета у дзеркалі.