집, 나무, 동급생 등 주변의 대부분의 물체는 광원이 아닙니다. 하지만 당신은 그들을 봅니다. “이게 왜 그렇습니까?”라는 질문에 대한 대답입니다. 이 단락에서 찾을 수 있습니다.

쌀. 11.1. 광원이 없으면 아무것도 볼 수 없습니다. 광원이 있으면 광원 자체뿐만 아니라 광원에서 나오는 빛을 반사하는 물체도 보입니다.

우리가 빛의 근원이 아닌 물체를 보는 이유를 알아보세요

여러분은 이미 균질한 투명 매질에서 빛이 직선으로 이동한다는 것을 알고 있습니다.

광선의 경로에 신체가 있으면 어떻게 됩니까? 몸이 투명하면 일부 빛은 몸을 통과할 수 있고, 일부는 흡수되고, 일부는 확실히 몸에서 반사됩니다. 반사된 광선 중 일부가 우리 눈에 닿고 우리는 이 몸을 보게 될 것입니다(그림 11.1).

빛 반사의 법칙 확립

빛 반사의 법칙을 확립하기 위해 광학 와셔*라는 특수 장치를 사용합니다. 세탁기 중앙에 거울을 고정하고 좁은 광선을 거울에 비추어 세탁기 표면에 밝은 줄무늬를 만들어 봅시다. 우리는 거울에서 반사된 광선이 세탁기 표면에 밝은 줄무늬를 생성하는 것을 볼 수 있습니다(그림 11.2 참조).

입사 광선의 방향은 CO 광선에 의해 설정됩니다(그림 11.2). 이 광선을 입사빔이라고 합니다. 반사된 광선의 방향은 OK 광선에 의해 설정됩니다. 이 광선을 반사광선이라고 합니다.

광선이 입사하는 점 O에서 거울 표면에 수직인 OB를 그립니다. 입사 광선, 반사 광선 및 수직선이 동일한 평면, 즉 와셔 표면 평면에 있다는 사실에 주목합시다.

입사광선과 입사점에서 그린 수직선 사이의 각도 α를 입사각이라고 합니다. 반사광선과 주어진 수직선 사이의 각도 β를 반사각이라고 합니다.

각도 α와 β를 측정하면 두 각도가 동일한지 확인할 수 있습니다.

디스크의 가장자리를 따라 광원을 움직이면 광선의 입사각이 변하고 그에 따라 반사각도 변하며, 매번 입사각과 빛의 반사각은 같아집니다 (그림 11.3). 그래서 우리는 빛 반사의 법칙을 확립했습니다.

쌀. 11.3. 빛의 입사각이 변하면 반사각도 변합니다. 반사각은 항상 입사각과 같습니다.

쌀. 11.5. 광선의 가역성 입증: 반사된 광선은 입사 광선의 경로를 따릅니다.

쌀. 11.6. 거울에 접근하면 그 안에 "이중"이 보입니다. 물론 거기에는 "이중"이 없습니다. 우리는 거울에 비친 우리의 모습을 봅니다.

1. 입사광선, 반사광선, 그리고 광선의 입사점에서 그려지는 반사면에 대한 수직선은 동일한 평면에 놓입니다.

2. 반사각은 입사각과 같습니다: β = α.

빛 반사의 법칙은 3세기에 고대 그리스 과학자 유클리드에 의해 확립되었습니다. 기원전 이자형.

교수님은 거울을 어느 방향으로 돌려야 할까요? 햇볕이 잘 드는 토끼"소년을 때렸다(그림 11.4)?

광학 와셔에 거울을 사용하면 광선의 가역성을 보여줄 수도 있습니다. 입사 광선이 반사 광선의 경로를 따라 향하면 반사된 광선이 반사됩니다. 빔이 갈거야떨어지는 경로를 따라 (그림 11.5).

평면 거울의 이미지 연구

평면 거울에서 이미지가 어떻게 생성되는지 생각해 봅시다(그림 11.6).

발산하는 광선이 점광원 S에서 평면 거울의 표면으로 떨어진다고 가정합니다. 이 빔에서 SA, SB 및 SC 광선을 선택합니다. 빛의 반사 법칙을 사용하여 반사 광선 LL b BB 1 및 CC 1을 구성합니다 (그림 11.7, a). 이 광선은 발산하는 광선으로 이동합니다. 반대 방향(거울 뒤)으로 확장하면 모두 거울 뒤에 있는 한 지점(S 1)에서 교차합니다.

거울에서 반사된 광선 중 일부가 눈에 닿으면 반사된 광선이 S1 지점에서 나오는 것처럼 보이지만 실제로는 S1 지점에 광원이 없습니다. 따라서 점 S1을 점 S의 허상이라고 합니다. 평면 거울은 항상 허상을 제공합니다.

물체와 그 이미지가 거울을 기준으로 어떻게 위치하는지 알아 보겠습니다. 이를 위해 기하학을 살펴보겠습니다. 예를 들어, 거울에 떨어지고 거울에서 반사되는 빔 SC를 생각해 보십시오(그림 11.7, b).

그림에서 우리는 Δ SOC = Δ S 1 OC가 공통 변 CO와 동일한 예각을 갖는 직각삼각형임을 알 수 있습니다(빛 반사 법칙 α = β에 따르면). 삼각형의 동등성으로부터 SO = S 1 O, 즉 점 S와 그 이미지 S 1은 평면 거울의 표면을 기준으로 대칭입니다.

확장된 물체의 이미지에 대해서도 마찬가지입니다. 물체와 그 이미지는 평면 거울의 표면을 기준으로 대칭입니다.

그래서 우리는 설치했습니다. 일반적 특성평면 거울의 이미지.

1. 평면 거울은 물체의 가상 이미지를 제공합니다.

2. 평면 거울에 있는 물체의 이미지와 물체 자체는 거울 표면을 기준으로 대칭이며 이는 다음을 의미합니다.

1) 물체의 이미지는 물체 자체의 크기와 동일합니다.

2) 물체의 이미지는 거울 표면으로부터 물체 자체와 동일한 거리에 위치합니다.

3) 물체의 한 점과 이미지의 해당 점을 연결하는 선분은 거울 표면에 수직입니다.

빛의 정반사와 확산 반사를 구별합니다.

저녁에 방에 불을 켜면 우리의 모습이 보인다. 창문 유리. 하지만 커튼을 닫으면 이미지가 사라집니다. 천에 이미지가 표시되지 않습니다. 그리고 왜? 이 질문에 대한 답은 적어도 두 가지를 포함합니다 물리적 현상.

첫 번째 물리적 현상은 빛의 반사입니다. 이미지가 나타나려면 빛이 표면에서 정반사되어야 합니다. 점 광원 S에서 나오는 빛의 정반사 후에 반사된 광선의 연속은 한 점 S1에서 교차하며 이는 점 S의 이미지가 됩니다(그림 .11.8, a). 이러한 반사는 매우 매끄러운 표면에서만 가능합니다. 이를 거울 표면이라고 합니다. 일반 거울 외에도 거울 표면의 예로는 유리, 광택이 나는 가구, 잔잔한 수면 등이 있습니다(그림 11.8, b, c).

빛이 거친 표면에서 반사되는 경우 이러한 반사를 산란(확산)이라고 합니다(그림 11.9). 이 경우 반사된 광선은 서로 다른 방향으로 전파됩니다(이것이 우리가 조명을 받은 물체를 모든 방향에서 볼 수 있는 이유입니다). 거울보다 빛을 산란시키는 표면이 훨씬 더 많다는 것이 분명합니다.

주위를 둘러보고 빛을 분산적으로 반사하는 최소 10개의 표면을 말해보세요.

쌀. 11.8. 빛의 정반사(Specular Reflection)는 매끄러운 표면에서 빛이 반사되는 현상입니다.

쌀. 11.9. 빛의 산란(확산) 반사는 거친 표면에서 빛이 반사되는 것입니다.

이미지를 보는 능력에 영향을 미치는 두 번째 물리적 현상은 빛의 흡수입니다. 결국 빛은 반사되는 것뿐만 아니라 육체, 그러나 또한 그들에 의해 흡수됩니다. 최고의 빛 반사기는 거울입니다. 거울은 입사광의 최대 95%를 반사할 수 있습니다. 신체는 빛을 잘 반사하는 역할을 합니다. 하얀색, 그러나 검은색 표면은 그 위에 떨어지는 빛을 거의 모두 흡수합니다.

가을에 눈이 내리면 밤은 더욱 가벼워집니다. 왜? 문제 해결 학습

일. 그림에서. 도 1은 물체(BC)와 거울(NM)을 개략적으로 도시한다. BC 물체의 이미지가 완전히 보이는 영역을 그래픽으로 찾으십시오.

신체적 문제 분석. 거울에 있는 물체의 특정 지점의 이미지를 보려면 이 지점에서 거울 위로 떨어지는 광선의 적어도 일부가 관찰자의 눈에 반사되어야 합니다. 물체의 끝점에서 나오는 광선이 눈에 반사되면 물체의 모든 지점에서 나오는 광선도 눈에 반사된다는 것은 분명합니다.

결정, 결과 분석

1. 평면 거울에 있는 점 B의 이미지인 점 B 1을 구성해 봅시다(그림 2, a). 거울 표면과 거울의 끝점에서 반사된 광선에 의해 제한되는 영역은 거울의 B점의 이미지 B1이 보이는 영역이 됩니다.

2. C점의 이미지 C1을 유사하게 구성한 후 거울에서 시야 영역을 결정합니다(그림 2, b).

3. 관찰자는 B 1과 C 1 이미지를 모두 제공하는 광선이 눈에 들어가는 경우에만 전체 물체의 이미지를 볼 수 있습니다 (그림 2, c). 이는 그림에서 강조 표시된 영역을 의미합니다. 2의 주황색 부분은 물체의 이미지가 완전히 보이는 영역입니다.

얻은 결과를 분석하고 그림을 다시 살펴보십시오. 2 문제를 해결하고 평면 거울에서 물체의 시야 영역을 찾는 더 쉬운 방법을 제안합니다. 두 가지 방법으로 여러 개체에 대한 시야를 구성하여 가정을 테스트합니다.

요약하자면

눈에 보이는 모든 물체는 빛을 반사합니다. 빛이 반사되면 두 가지 빛 반사 법칙이 충족됩니다. 1) 입사 광선, 반사 광선 및 광선의 입사점에서 그려진 반사 표면에 대한 수직은 동일한 평면에 있습니다. 2) 반사각은 입사각과 같습니다.

평면 거울에 있는 물체의 이미지는 가상이고 물체 자체와 크기가 동일하며 물체 자체와 거울로부터 동일한 거리에 위치합니다.

빛에는 거울 반사와 확산 반사가 있습니다. 거울 반사의 경우 반사 표면에 있는 물체의 가상 이미지를 볼 수 있습니다. 확산 반사의 경우 이미지가 나타나지 않습니다.

통제 질문

1. 주변 물체가 보이는 이유는 무엇입니까? 2. 입사각이라고 하는 각도는 무엇입니까? 반사각? 3. 빛 반사의 법칙을 공식화하십시오. 4. 빛 반사 법칙의 타당성을 확인할 수 있는 장치는 무엇입니까? 5. 광선의 가역성은 무엇입니까? 6. 가상이라는 이미지는 어떤 경우에 해당되나요? 7. 평면 거울에 비친 물체의 이미지를 설명하십시오. 8. 빛의 확산 반사는 정반사와 어떻게 다릅니까?

연습 번호 11

1. 한 소녀가 평면 거울에서 1.5m 떨어진 곳에 서 있습니다. 그녀의 모습은 소녀와 얼마나 멀리 떨어져 있습니까? 그에 대해 설명해보세요.

2. 자동차 운전자는 백미러를 보다가 승객이 앉아 있는 것을 보았습니다. 뒤쪽 좌석. 지금 이 순간 승객이 같은 거울을 보고 있는 운전자를 볼 수 있습니까?

3. 밥을 옮겨준다. 1 노트북에 각 경우에 대해 입사(또는 반사) 광선을 구성합니다. 입사각과 반사각에 라벨을 붙입니다.

4. 입사광선과 반사광선 사이의 각도는 80°입니다. 빔의 입사각은 얼마입니까?

5. 물체는 평면 거울로부터 30cm 떨어진 곳에 있었습니다. 그런 다음 물체를 거울 표면에 수직인 방향으로 거울에서 10cm, 평행하게 15cm 이동했습니다. 물체와 물체의 반사 사이의 거리는 얼마였습니까? 그것은 무엇이 되었나요?

6. 당신은 4km/h의 속도로 거울이 있는 진열장을 향해 움직이고 있습니다. 당신의 모습은 어떤 속도로 당신에게 다가오고 있나요? 2m를 걸으면 당신과 당신의 거울 사이의 거리가 얼마나 줄어들까요?

7. 태양 광선이 호수 표면에 반사됩니다. 입사 광선과 수평선 사이의 각도는 입사 광선과 반사 광선 사이의 각도의 두 배입니다. 빔의 입사각은 얼마입니까?

8. 소녀는 벽에 걸린 거울을 약간 비스듬히 바라본다(그림 2).

1) 거울에 비친 소녀의 모습을 만들어 보세요.

2) 소녀가 자신의 신체 중 어느 부분을 보고 있는지 그래픽으로 찾아보세요. 소녀가 자신을 완전히 보는 영역.

3) 불투명한 스크린으로 거울이 점차 가려지면 어떤 변화가 관찰될 것인가?

9. 밤에는 자동차 헤드라이트 불빛을 받아 아스팔트 위의 웅덩이가 운전자에게 나타납니다. 어두운 점도로의 더 밝은 배경. 왜?

10. 그림에서 그림 3은 빛의 직선 전파를 기반으로 작동하는 장치인 잠망경의 광선 경로를 보여줍니다. 이 장치가 어떻게 작동하는지 설명하세요. 추가 정보 소스를 활용하고 해당 정보가 어디에 사용되는지 알아보세요.

실험실 작업 3번

주제. 평면거울을 이용한 빛의 반사 연구.

목표: 빛 반사의 법칙을 실험적으로 테스트합니다.

장비: 광원(스탠드 위의 양초 또는 전기 램프), 평면 거울, 슬릿이 있는 스크린, 빈 흰색 종이 몇 장, 자, 각도기, 연필.

작업 지시 사항

실험 준비

1. 작업을 수행하기 전에 다음을 기억하십시오. 1) 유리 물체로 작업할 때의 안전 요구 사항 2) 빛 반사의 법칙.

2. 실험 설정을 조립합니다(그림 1). 이를 위해:

1) 흰색 종이 위에 슬롯이 있는 스크린을 놓습니다.

2) 광원을 움직여 종이에 빛의 띠를 얻습니다.

3) 평면 거울을 빛의 띠에 특정 각도로 그리고 종이에 수직으로 설치하여 반사된 광선이 종이에 선명하게 보이는 띠를 생성하도록 합니다.

실험

안전 지침을 엄격히 따르십시오(교과서의 전단지 참조).

1. 잘 깎인 연필로 종이에 거울을 따라 선을 그립니다.

2. 종이 위에 세 점을 놓습니다. 첫 번째는 입사 광선의 중앙에, 두 번째는 반사 광선의 중앙에, 세 번째는 광선이 떨어지는 위치에 있습니다. 거울(그림 2).

3. 설명된 단계를 여러 번 더 반복합니다(예: 다른 시트종이), 거울을 입사 광선에 대해 다른 각도로 배치합니다.

4. 거울과 종이 사이의 각도를 변경하여 이 경우 반사된 광선이 보이지 않는지 확인하십시오.

실험 결과 처리

각 경험에 대해:

1) 거울에 입사하는 광선과 반사된 광선을 구성합니다.

2) 광선의 입사점을 통해 거울을 따라 그려진 선에 수직인 선을 그립니다.

3) 빛의 입사각(α)과 반사각(β)을 표시하고 측정한다. 측정 결과를 표에 입력합니다.

실험 및 결과 분석

실험과 그 결과를 분석합니다. 다음을 나타내는 결론을 도출하십시오. 1) 광선의 입사각과 반사각 사이에 어떤 관계를 설정했는지; 2) 실험 결과가 절대적으로 정확한 것으로 나타났는지, 그렇지 않은 경우 오류의 원인은 무엇입니까?

창의적인 작업

그림을 사용하여. 3, 평면거울을 사용하여 방의 높이를 결정하는 실험 계획을 곰곰이 생각하고 적어보세요. 필요한 장비를 나타냅니다.

가능하다면 실험을 수행하십시오.

별표가 있는 할당

두 개의 서로 다른 미디어 사이의 인터페이스에서 다음과 같은 경우 상호 작용파장을 크게 초과하면 빛 전파 방향의 변화가 발생합니다. 빛 에너지의 일부가 첫 번째 매체로 돌아갑니다. 반영, 일부는 두 번째 환경으로 침투하는 동시에 굴절된. AO 빔이라고합니다. 입사 광선및 레이 OD – 반사광(그림 1.3 참조) 이 광선의 상대적 위치가 결정됩니다. 빛의 반사와 굴절의 법칙.

쌀. 1.3. 빛의 반사와 굴절.

입사광선과 광선의 입사점에서 표면으로 복원된 경계면에 수직인 각도 α를 다음과 같이 부릅니다. 입사각.

반사광선과 동일한 수직선 사이의 각도 γ를 다음과 같이 부릅니다. 반사 각도.

각 매체는 어느 정도(즉, 자체 방식으로) 빛 복사를 반사하고 흡수합니다. 특징을 나타내는 양 반사율물질의 표면을 물질이라고 한다 반사계수. 반사 계수는 방사선에 의해 신체 표면에 전달된 에너지 중 반사된 방사선에 의해 이 표면에서 운반된 에너지인 부분을 나타냅니다. 이 계수는 방사선의 구성 및 입사각과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 빛은 완전히 반사됩니다. 얇은 필름유리판에 은이나 액체 수은을 바르는 것.

빛 반사의 법칙

빛 반사의 법칙은 기원전 3세기 고대 그리스 과학자 유클리드에 의해 실험적으로 발견되었습니다. 또한 이러한 법칙은 교란이 도달한 매질의 모든 지점이 2차 파동의 원인이라는 호이겐스 원리의 결과로 얻을 수 있습니다. 다음 순간의 파면(파면)은 모든 2차 파동에 접하는 면입니다. 호이겐스의 원리순전히 기하학적이다.

평면파는 CM(그림 1.4)의 매끄러운 반사 표면에 떨어집니다. 즉, 파면이 줄무늬인 파동입니다.

쌀. 1.4. 호이겐스의 건설.

A 1 A 및 B 1 B는 입사파의 광선이고, AC는 이 파동의 파면(또는 파면)입니다.

안녕 파면 C 지점에서 시간 t로 B 지점으로 이동하고, A 지점에서 2차 파동이 반구를 가로질러 거리 AD ​​= CB로 퍼집니다. AD ​​= vt이고 CB = vt입니다. 여기서 v는 파동의 속도입니다. 번식.

반사파의 파면은 반구에 접하는 직선 BD입니다. 또한, 파면은 반사 광선 AA 2 및 BB 2의 방향으로 평행하게 이동합니다.

직각삼각형 ΔACB와 ΔADB는 공통 빗변 AB를 가지며 다리 AD = CB가 동일합니다. 그러므로 그들은 동등합니다.

각도 CAB = = α 및 DBA ​​= = γ는 서로 수직인 측면을 가진 각도이기 때문에 동일합니다. 그리고 삼각형의 평등으로부터 α = γ가 도출됩니다.

호이겐스의 구성으로부터 입사광선과 반사광선은 광선의 입사점에서 복원된 표면에 대한 수직선과 동일한 평면에 놓이게 됩니다.

반사의 법칙은 광선이 반대 방향으로 이동할 때 유효합니다. 광선 경로의 가역성으로 인해 반사된 경로를 따라 전파되는 광선은 입사된 경로를 따라 반사됩니다.

대부분의 신체는 광원이 아닌 입사된 방사선만 반사합니다. 빛이 표면에서 서로 다른 방향으로 반사되어 산란되기 때문에 조명이 있는 물체는 모든 측면에서 볼 수 있습니다. 이 현상을 확산 반사또는 확산 반사. 빛의 확산 반사(그림 1.5)는 모든 거친 표면에서 발생합니다. 그러한 표면의 반사 광선의 경로를 결정하기 위해 광선의 입사점에 표면에 접하는 평면을 그리고 이 평면을 기준으로 입사각과 반사각을 구성합니다.

쌀. 1.5. 빛의 확산 반사.

예를 들어, 흰색 빛의 85%는 눈 표면에서 반사되고, 흰색 종이에서는 75%, 검은색 벨벳에서는 0.5%가 반사됩니다. 빛의 난반사가 발생하지 않습니다. 불편감거울과 달리 인간의 눈에는 있습니다.

- 매끄러운 표면에 특정 각도로 입사하는 광선이 주로 한 방향으로 반사되는 경우입니다(그림 1.6). 이 경우 반사 표면을 거울(또는 거울 표면). 거울 표면의 불규칙성과 불균일성의 크기가 빛의 파장(1미크론 미만)을 초과하지 않는 경우 거울 표면은 광학적으로 매끄러운 것으로 간주될 수 있습니다. 이러한 표면의 경우 빛 반사의 법칙이 충족됩니다.

쌀. 1.6. 빛의 정반사.

평면거울반사면이 평면인 거울이다. 평면 거울을 사용하면 앞에 있는 물체를 볼 수 있으며 이러한 물체는 거울면 뒤에 있는 것처럼 보입니다. 안에 기하광학광원 S의 각 지점은 발산하는 광선의 중심으로 간주됩니다(그림 1.7). 그러한 광선을 광선이라고 부른다. 동심의. 광학 장치에서 점 S의 이미지는 다양한 매질에서 반사되고 굴절된 동심 광선의 중심 S'입니다. 빛이 표면에 의해 산란되는 경우 다른 신체, 평면 거울에 부딪힌 다음 거울에서 반사되어 관찰자의 눈에 떨어지면 이러한 신체의 이미지가 거울에 표시됩니다.

쌀. 1.7. 평면거울이 만들어낸 이미지.

빔의 반사(굴절) 광선이 지점 S'에서 교차하는 경우 이미지 S'를 실제라고 합니다. 교차하는 반사(굴절) 광선 자체가 아니라 그 연속인 경우 이미지 S'를 가상이라고 합니다. 빛 에너지는 이 지점에 도달하지 않습니다. 그림에서. 그림 1.7은 평면 거울을 사용하여 나타나는 발광점 S의 이미지를 보여줍니다.

빔 SO는 0° 각도로 CM 거울에 떨어지므로 반사 각도는 0°이고 이 광선은 반사 후 경로 OS를 따릅니다. S 지점에서 평면 거울로 떨어지는 전체 광선 세트에서 광선 SO 1을 선택합니다.

SO 1 빔은 각도 α로 거울에 떨어지고 각도 γ(α = γ)로 반사됩니다. 거울 뒤에서 반사된 광선을 계속해서 비추면 평면 거울에서 점 S의 허상인 점 S1에 모일 것입니다. 따라서 사람에게는 광선이 S1 지점에서 나오는 것처럼 보이지만 실제로는 이 지점을 떠나 눈에 들어오는 광선이 없습니다. 점 S1의 이미지는 CM 거울을 기준으로 가장 빛나는 점 S에 대칭으로 위치합니다. 그것을 증명해 봅시다.

빛의 반사 법칙에 따라 거울에 각도 2(그림 1.8)로 입사된 빔 SB는 각도 1 = 2로 반사됩니다.

쌀. 1.8. 평면 거울의 반사.

그림에서. 1.8에서는 각도 1과 5가 수직 각도처럼 동일하다는 것을 알 수 있습니다. 각도의 합은 2 + 3 = 5 + 4 = 90°입니다. 따라서 각도 3 = 4이고 2 = 5입니다.

직각 삼각형 ΔSOB 및 ΔS 1 OB는 공통 다리 OB를 갖고 예각 3과 4가 동일하므로 이 삼각형은 측면이 동일하고 다리에 인접한 두 각도입니다. 이는 SO = OS 1, 즉 점 S 1이 거울을 기준으로 점 S에 대칭으로 위치한다는 것을 의미합니다.

평면 거울에서 물체 AB의 이미지를 찾으려면 물체의 극점에서 거울 위로 수직선을 낮추고 거울 너머로 계속해서 그 뒤에 거리와 같은 거리를 따로 두는 것으로 충분합니다. 거울을 물체의 끝점까지 이동시킵니다(그림 1.9). 이 이미지는 상상 속의 이미지일 것입니다. 실물 크기. 물체의 크기와 상대 위치는 유지되지만 동시에 거울에서는 왼쪽과 오른쪽이미지는 물체 자체에 비해 위치가 변경됩니다. 반사 후 평면 거울에 입사하는 광선의 평행성도 위반되지 않습니다.

쌀. 1.9. 평면 거울에 비친 물체의 이미지.

기술에서는 구형 거울과 같이 복잡한 곡선 반사 표면을 가진 거울이 자주 사용됩니다. 구형 거울- 이것은 구형 세그먼트 모양을 가지며 빛을 반사적으로 반사하는 몸체의 표면입니다. 그러한 표면에서 반사될 때 광선의 평행성은 위반됩니다. 거울이라고 불리는 오목한, 광선이 반사되는 경우 내면구형 세그먼트. 이러한 표면에서 반사된 평행 광선은 한 지점에 모이므로 오목 거울이라고 불립니다. 수집. 광선이 거울의 외부 표면에서 반사되면 볼록한. 평행한 광선은 산란된다. 다른 측면, 그렇기 때문에 볼록거울~라고 불리는 분산.

거울 반대편에서 우리가 보는 이미지는 광선 자체에 의해 생성되는 것이 아니라 정신적 지속에 의해 생성된다는 점에 유의해야 합니다. 이 이미지는 상상의.눈으로 볼 수 있지만 광선에 의해 생성된 것이 아니라 정신적 지속에 의해 생성되었기 때문에 화면에서는 볼 수 없습니다.

반사할 때 빛의 전파 시간이 가장 짧은 원리도 관찰됩니다. 반사된 후 관찰자의 눈에 들어오기 위해서는 빛이 반사의 법칙이 보여주는 경로로 정확하게 도달해야 합니다. 빛은 이 길을 따라 퍼짐으로써 최소 시간가능한 모든 옵션에서.

빛 굴절의 법칙

우리가 이미 알고 있듯이 빛은 진공 상태뿐만 아니라 다른 투명한 매체에서도 전파될 수 있습니다. 이 경우 빛이 경험하게 됩니다. 굴절.밀도가 낮은 매질에서 밀도가 높은 매질로 이동할 때 광선은 굴절될 때 입사점에 그려진 수직선에 눌려지고, 밀도가 높은 매질에서 밀도가 낮은 매질로 이동할 때는 반대 방향이 됩니다. : 수직에서 벗어난다.

굴절에는 두 가지 법칙이 있습니다.

입사 광선, 굴절 광선 및 입사점에 그려진 수직선은 동일한 평면에 있습니다.

2. 입사각과 굴절각의 사인 비율은 굴절률의 역비와 같습니다.

죄를 짓다 = n2

죄 g n1

흥미로운 점은 삼면체 프리즘을 통과하는 광선의 통과입니다. 이 경우 어떤 경우에도 원래 방향에서 프리즘을 통과한 후 빔의 편차가 있습니다.

투명체마다 굴절률이 다릅니다. 가스의 경우 단위와 거의 다르지 않습니다. 압력이 증가함에 따라 증가하므로 가스의 굴절률도 온도에 따라 달라집니다. 불에서 솟아오르는 뜨거운 공기를 통해 멀리 있는 물체를 보면 멀리 있는 모든 것이 마치 흔들리는 안개처럼 보인다는 것을 기억하자. 액체의 굴절률은 액체 자체뿐만 아니라 액체에 용해된 물질의 농도에도 영향을 받습니다. 아래는 일부 물질의 굴절률에 대한 작은 표입니다.

빛의 내부 전반사.

광섬유

공간에서 전파되는 광선은 가역성의 특성을 가지고 있다는 점에 유의해야 합니다. 이는 광선이 소스와 공간의 소스에서 전파되는 경로가 소스와 관찰 지점이 바뀌면 동일한 경로를 따라 되돌아간다는 것을 의미합니다.

빛의 광선이 광학적으로 밀도가 높은 매체에서 광학적으로 밀도가 낮은 매체로 전파된다고 상상해 봅시다. 그러면 굴절의 법칙에 따라 굴절되면 수직에서 벗어나 나와야 합니다. 예를 들어 물과 같이 광학적으로 밀도가 높은 매질에 위치한 점 광원에서 나오는 광선을 생각해 보겠습니다.

이 그림에서 첫 번째 광선이 인터페이스에 수직으로 닿는 것을 볼 수 있습니다. 이 경우 빔은 원래 방향에서 벗어나지 않습니다. 종종 그 에너지는 인터페이스에서 반사되어 소스로 돌아갑니다. 그의 나머지 에너지가 나옵니다. 나머지 광선은 부분적으로 반사되고 부분적으로 나옵니다. 입사각이 증가할수록 굴절각도 증가하는데, 이는 굴절의 법칙에 해당합니다. 그러나 입사각이 굴절 법칙에 따라 빔의 출구 각도가 90도가 되는 값을 취하면 빔은 표면에 전혀 도달하지 않습니다. 빔 에너지의 100%는 모두 인터페이스에서 반영됩니다. 이보다 큰 각도로 인터페이스에 입사하는 다른 모든 광선은 인터페이스에서 완전히 반사됩니다. 이 각도를 각도 제한, 그리고 그 현상은 전체 내부 반사.즉, 인터페이스 이 경우완벽한 거울 역할을 합니다. 진공 또는 공기와의 경계에 대한 제한 각도 값은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

죄 apr = 1/n여기 N– 밀도가 높은 매질의 굴절률.

내부 전반사 현상은 다양한 광학 기기에 널리 사용됩니다. 특히 물에 용해된 물질의 농도를 측정하는 장치(굴절계)에 사용됩니다. 여기에서 내부 전반사 제한 각도를 측정하여 굴절률을 결정한 다음 표에 따라 용해된 물질의 농도를 결정합니다.

내부 전반사 현상은 특히 광섬유에서 두드러집니다. 아래 그림은 유리섬유 1개의 단면을 보여줍니다.

얇은 유리 섬유를 사용하여 끝 중 하나에 광선을 쏘아 보겠습니다. 광섬유는 매우 얇기 때문에 광섬유 끝으로 들어가는 모든 빔은 제한 각도를 크게 초과하는 각도로 측면 표면에 떨어지고 완전히 반사됩니다. 따라서 들어오는 광선은 측면에서 여러 번 반사되어 사실상 손실 없이 반대쪽 끝에서 나옵니다. 겉으로는 섬유의 반대쪽 끝이 밝게 빛나는 것처럼 보입니다. 또한 유리 섬유가 직선 일 필요는 전혀 없습니다. 원하는 방식으로 구부릴 수 있으며 구부려도 광섬유를 따라 빛이 전파되는 데 영향을 미치지 않습니다.

이와 관련하여 과학자들은 한 가지 아이디어를 내놓았습니다. 섬유질 하나가 아니라 섬유 전체를 섭취하면 어떨까요? 그러나 동시에 묶음의 모든 섬유는 엄격한 상호 순서를 유지해야 하며 묶음의 양쪽에서 모든 섬유의 끝은 동일한 평면에 있어야 합니다. 렌즈를 사용하여 묶음의 한쪽 끝에 이미지를 적용하면 각 섬유는 개별적으로 이미지의 작은 입자 하나를 묶음의 반대쪽 끝으로 전달합니다. 다 함께, 묶음의 반대쪽 끝에 있는 섬유는 렌즈에 의해 생성된 것과 동일한 이미지를 재현합니다. 또한 이미지는 자연광에 있습니다. 따라서 나중에 이름이 지정된 장치가 생성되었습니다. 섬유위내시경. 이 장치를 사용하면 위장을 만들지 않고도 위 내부 표면을 검사할 수 있습니다. 외과 적 개입. 섬유위내시경을 식도를 통해 위로 삽입하고 위의 내부 표면을 검사합니다. 원칙적으로 이 장치는 위뿐만 아니라 내부의 다른 장기도 검사할 수 있다. 이 장치는 의학뿐만 아니라 접근하기 어려운 영역을 검사하기 위한 다양한 기술 분야에서도 사용됩니다. 동시에 하네스 자체에는 이미지 품질에 어떤 영향도 미치지 않는 모든 종류의 구부러진 부분이 있을 수 있습니다. 이 장치의 유일한 단점은 이미지의 래스터 구조입니다. 즉, 이미지는 개별 점으로 구성됩니다. 보다 선명한 이미지를 얻으려면 유리섬유의 양이 더 많아야 하고, 유리섬유의 두께도 더 얇아야 합니다. 그리고 이로 인해 장치 비용이 크게 증가합니다. 하지만 기술적인 능력이 더욱 발전하면서 이 문제곧 해결될 것입니다.

렌즈

먼저 렌즈를 살펴보겠습니다. 렌즈는 투명한 몸, 두 개의 구형 표면 또는 구형 표면과 평면으로 경계가 지정됩니다.

렌즈 단면을 살펴보겠습니다. 렌즈는 통과하는 광선을 구부립니다. 렌즈를 통과한 빔이 한 지점에 모이면 이러한 렌즈를 렌즈라고 합니다. 수집.입사된 평행 광선이 렌즈를 통과한 후 발산하는 경우 이러한 렌즈를 렌즈라고 합니다. 산란.

아래에는 수렴 및 발산 렌즈와 그 내용이 나와 있습니다. 기호:

이 그림에서 렌즈에 입사된 모든 평행 광선이 한 지점으로 수렴된다는 것이 분명합니다. 이 지점은 집중하다(에프) 렌즈. 초점에서 렌즈 자체까지의 거리를 렌즈 자체라고 합니다. 초점 거리렌즈. SI 시스템에서는 미터 단위로 측정됩니다. 그러나 렌즈를 특징짓는 단위가 하나 더 있습니다. 이 양은 광 출력이라고 하며 초점 거리의 역수이며 다음과 같이 불립니다. 디옵터. (DP). 문자로 표시 D. D = 1/F.수렴 렌즈의 경우 광 파워 값에는 플러스 기호가 있습니다. 확장된 물체에서 반사된 빛이 렌즈에 적용되면 물체의 각 요소가 초점을 통과하는 평면에 이미지 형태로 표시됩니다. 이 경우 이미지가 거꾸로 표시됩니다. 이 이미지는 광선 자체에 의해 생성되므로 이름이 지정됩니다. 유효한.

이 현상은 최신 카메라에 사용됩니다. 실제 이미지는 사진 필름에 생성됩니다.

발산 렌즈는 수렴 렌즈와 반대 방향으로 작용합니다. 평행한 빛의 광선이 법선을 따라 떨어지면 렌즈를 통과한 후 빛의 광선은 마치 모든 광선이 렌즈 반대편에 있는 가상의 지점에서 나오는 것처럼 발산됩니다. 이 지점을 가상 초점이라고 하며 초점 거리에는 마이너스 기호가 표시됩니다. 따라서, 광전력이러한 렌즈는 디옵터로도 표시되지만 그 값에는 마이너스 기호가 표시됩니다. 발산 렌즈를 통해 주변 물체를 볼 때 렌즈를 통해 보이는 모든 물체의 크기가 축소되어 나타납니다.

빛은 우리 삶의 중요한 구성 요소입니다. 그것 없이는 지구상의 생명체가 불가능합니다. 동시에 빛과 관련된 많은 현상은 오늘날 전기 장치 생산에서 우주선에 이르기까지 인간 활동의 다양한 영역에서 활발히 사용되고 있습니다. 물리학의 근본적인 현상 중 하나는 빛의 반사입니다.

빛의 반사

빛 반사의 법칙은 학교에서 공부합니다. 그에 대해 알아야 할 사항 등 유용한 정보우리 기사에서 알 수 있습니다.

빛에 대한 기본지식

일반적으로 물리적 공리는 집에서 쉽게 관찰할 수 있는 시각적 표현을 가지고 있기 때문에 가장 이해하기 쉬운 것 중 하나입니다. 빛 반사의 법칙은 광선이 다양한 표면과 충돌할 때 방향이 바뀌는 상황을 의미합니다.

메모! 굴절 경계는 파장과 같은 매개변수를 크게 증가시킵니다.

광선이 굴절되는 동안 에너지의 일부는 기본 매체로 다시 돌아갑니다. 일부 광선이 다른 매체에 침투하면 굴절이 관찰됩니다.
이러한 모든 물리적 현상을 이해하려면 적절한 용어를 알아야 합니다.

• 물리학에서 빛 에너지의 흐름은 두 물질 사이의 경계면에 부딪힐 때의 입사로 정의됩니다.
• 주어진 상황에서 1차 매체로 되돌아가는 빛 에너지의 일부를 반사라고 합니다.

메모! 반사 규칙에는 여러 가지 공식이 있습니다. 어떻게 공식화하더라도 반사광선과 입사광선의 상대적 위치를 설명합니다.

• 입사각. 여기서는 매체 경계의 수직선과 매체에 입사되는 빛 사이에 형성되는 각도를 의미합니다. 이는 빔의 입사점에서 결정됩니다.

빔 각도

• 반사 각도. 반사광선과 입사점에서 재구성된 수직선 사이에 형성됩니다.

또한, 빛은 균질한 매질에서 직선으로만 전파될 수 있다는 것을 알아야 합니다.

메모! 다양한 매체는 빛을 다르게 반사하고 흡수할 수 있습니다.

이것이 반사율이 나오는 곳입니다. 이것은 물체와 물질의 반사율을 나타내는 양입니다. 이는 광속에 의해 매체 표면으로 전달되는 방사선의 양이 매체에서 반사되는 에너지에 해당하는 양을 의미합니다. 이 계수는 다음을 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다. 가장 높은 가치방사선 구성과 입사각이 있습니다.
빔이 반사 표면을 가진 물질 및 물체에 떨어질 때 광속의 완전한 반사가 관찰됩니다. 예를 들어, 광선이 유리, 액체 수은 또는 은에 부딪힐 때 광선의 반사를 관찰할 수 있습니다.

짧은 역사 여행

빛의 굴절과 반사의 법칙은 3세기에 형성되고 체계화되었습니다. 기원전 이자형. 그들은 Euclid에 의해 개발되었습니다.

이 물리적 현상과 관련된 모든 법칙(굴절 및 반사)은 실험적으로 확립되었으며 호이겐스의 기하학적 원리로 쉽게 확인할 수 있습니다. 이 원리에 따르면, 교란이 도달할 수 있는 매질의 모든 지점이 2차 파동의 소스 역할을 합니다.
오늘날 존재하는 법률을 더 자세히 살펴 보겠습니다.

법은 모든 것의 기초이다

광속 반사의 법칙은 한 매체에서 다른 매체로 전송된 빛이 분리될 때 부분적으로 다시 되돌아오는 물리적 현상으로 정의됩니다.

인터페이스에서의 빛 반사

인간의 시각 분석기는 광원에서 나오는 광선이 안구에 닿는 순간 빛을 관찰합니다. 신체가 광원 역할을 하지 않는 상황에서 시각 분석기는 신체에서 반사되는 다른 광원의 광선을 감지할 수 있습니다. 이 경우 물체 표면에 입사하는 광선은 추가 전파 방향을 변경할 수 있습니다. 결과적으로 빛을 반사하는 몸체가 광원 역할을 하게 됩니다. 반사되면 흐름의 일부가 원래 향했던 첫 번째 매체로 되돌아갑니다. 여기서 그것을 반사할 몸체는 이미 반사된 흐름의 소스가 됩니다.
이 물리적 현상에는 몇 가지 법칙이 있습니다.

• 첫 번째 법칙은 다음과 같습니다. 반사 및 입사 빔은 미디어 사이의 경계면과 광속의 재구성된 입사점에 나타나는 수직선과 함께 동일한 평면에 위치해야 합니다.

메모! 여기서는 평면파가 물체나 물질의 반사 표면에 떨어지는 것을 의미합니다. 파도 표면은 줄무늬입니다.

첫 번째 및 두 번째 법칙

• 두 번째 법칙. 그 공식은 다음과 같습니다. 광속의 반사 각도는 입사각과 같습니다. 이는 서로 수직인 측면을 가지고 있기 때문입니다. 삼각형의 평등 원칙을 고려하면 이러한 평등이 어디에서 오는지 분명해집니다. 이러한 원리를 사용하면 이러한 각도가 광선의 입사점에서 두 물질의 분리 경계에서 복원된 그려진 수직선과 동일한 평면에 있음을 쉽게 증명할 수 있습니다.

광학 물리학의 이 두 가지 법칙은 기본입니다. 또한 역방향 경로를 갖는 빔에도 유효합니다. 빔 에너지의 가역성으로 인해 이전에 반사된 경로를 따라 전파되는 흐름은 입사 경로와 유사하게 반사됩니다.

실제로 반영의 법칙

이 법의 시행은 실제로 검증될 수 있습니다. 이렇게 하려면 반사 표면에 얇은 빔을 비추어야 합니다. 레이저 포인터는 이러한 목적에 적합합니다. 일반 거울.

실제 법률의 효과

레이저 포인터를 거울에 대십시오. 결과적으로 레이저 광선거울에 반사되어 더 멀리 퍼지게 됩니다. 주어진 방향. 이 경우 입사광과 반사광의 각도는 정상적으로 볼 때에도 동일합니다.

메모! 이러한 표면에서 나오는 빛은 둔각으로 반사되어 표면에 매우 가까운 낮은 궤적을 따라 전파됩니다. 그러나 거의 수직으로 떨어지는 광선은 예각으로 반사됩니다. 동시에, 그 추가 경로는 떨어지는 경로와 거의 동일합니다.

우리가 볼 수 있듯이, 핵심 이 규칙의각도는 광속의 입사점에서 표면에 대한 수직선으로부터 측정되어야 한다는 사실입니다.

메모! 이 법칙은 빛뿐만 아니라 모든 종류의 전자기파(전자파, 라디오, 엑스레이파 등)에도 적용됩니다.

확산 반사의 특징

많은 물체는 표면에 입사되는 광선만 반사할 수 있습니다. 조명이 밝은 물체는 표면이 빛을 다양한 방향으로 반사하고 산란시키기 때문에 다양한 각도에서 선명하게 보입니다.

확산 반사

이 현상을 산란(확산) 반사라고 합니다. 이 현상은 방사선이 다양한 거친 표면에 닿을 때 발생합니다. 덕분에 우리는 빛을 방출하는 능력이 없는 물체를 구별할 수 있습니다. 빛의 산란이 0이면 이러한 물체를 볼 수 없습니다.

메모! 난반사는 사람에게 불편함을 주지 않습니다.

불편 함의 부재는 전 세계가 아니라는 사실로 설명됩니다. 위의 규칙, 기본 환경으로 돌아갑니다. 게다가 이 매개변수는 다른 표면달라질 것이다:

• 눈은 방사선의 약 85%를 반사합니다.
• 백서의 경우 - 75%;
• 검정색과 벨루어의 경우 - 0.5%.

반사가 거친 표면에서 발생하는 경우 빛은 서로에 대해 무작위로 향하게 됩니다.

미러링의 특징

빛 방사의 정반사는 이전에 설명한 상황과 다릅니다. 이는 일정한 각도로 매끄러운 표면에 떨어지는 흐름의 결과로 한 방향으로 반사된다는 사실 때문입니다.

거울 반사

이 현상은 일반 거울을 사용하면 쉽게 재현할 수 있습니다. 거울이 방향을 향하고 있을 때 태양 광선, 우수한 반사 표면 역할을 합니다.

메모! 에게 거울 표면귀속될 수 있다 전선전화. 예를 들어 이 그룹에는 모든 부드러운 광학 개체가 포함됩니다. 그러나 이러한 물체의 불규칙성과 불균일성의 크기와 같은 매개변수는 1미크론 미만입니다. 빛의 파장은 약 1미크론이다.

이러한 모든 정반사 표면은 이전에 설명한 법칙을 따릅니다.

기술에서의 법률 활용

오늘날 기술은 곡선형 반사 표면을 가진 거울이나 거울 물체를 사용하는 경우가 많습니다. 이것은 소위 구형 거울입니다.
이러한 객체는 구형 세그먼트 모양의 몸체입니다. 이러한 표면은 광선의 평행성을 위반하는 것이 특징입니다.
~에 이 순간구형 거울에는 두 가지 유형이 있습니다.

• 오목한. 그들은 구형 세그먼트의 내부 표면에서 나오는 빛 복사를 반사할 수 있습니다. 반사되면 광선이 여기 한 지점에 모입니다. 그러므로 그들은 종종 “수집가”라고도 불립니다.

오목거울

• 볼록한. 이러한 거울은 외부 표면으로부터의 방사선 반사를 특징으로 합니다. 이 동안 측면으로 분산이 발생합니다. 이러한 이유로 이러한 물체를 "산란"이라고 합니다.

볼록거울

이 경우 광선의 동작에 대한 몇 가지 옵션이 있습니다.

• 표면과 거의 평행하게 연소됩니다. 이 상황에서는 표면에 약간만 닿아 매우 둔각으로 반사됩니다. 그런 다음 상당히 낮은 궤적을 따릅니다.
• 뒤로 물러날 때 광선은 예각으로 반사됩니다. 이 경우 위에서 말했듯이 반사된 광선은 입사 광선에 매우 가까운 경로를 따르게 됩니다.

우리가 보는 바와 같이 율법은 모든 경우에 성취됩니다.

결론

빛 복사의 반사 법칙은 근본적인 물리적 현상이기 때문에 우리에게 매우 중요합니다. 그들은 다음 분야에서 폭넓은 적용을 발견했습니다. 다양한 분야인간 활동. 광학의 기초에 대한 연구는 다음과 같습니다. 고등학교, 이는 이러한 기본 지식의 중요성을 다시 한 번 입증합니다.

꽃병에 천사의 눈을 직접 만드는 방법은 무엇입니까?

표면 광선(그림 3.1)('vecS_1'은 입사 광선을 따라 향하는 벡터입니다). 광선이 평면과 접하는 'O' 지점에서 평면을 구성합니다. 외부법선 `vecN`(즉 수직), 그리고 마지막으로 광선 `vecS_1`과 법선 `vecN`을 통해 평면 `P`를 그립니다. 이 비행기 이름은 입사면. 우리가 선택한 표면이 어떤 물질로 구성되어 있든 입사 방사선의 일부는 반사됩니다. 반사된 광선 'vecS_2'는 어떤 방향으로 갈까요?

그가 입사면에서 예를 들어 오른쪽이나 왼쪽으로 벗어난다면 이상할 것입니다. 결국 이 평면의 양쪽에 있는 공간의 속성은 동일합니다. 다행히도 이런 일은 일어나지 않습니다.

날카로운 모서리, 광선 'vecS_1'과 외부 법선 'vecN' 사이에 있는 각도를 입사각이라고 합니다. 이 각도를 'varphi_1' 기호로 표시해 보겠습니다. 반사광 'vecS_2'와 법선('varphi_2'로 표시)이 이루는 예각을 반사각이라고 합니다. 수많은 관찰과 측정을 통해 우리는 다음과 같은 기하학적 광학의 가정을 공식화할 수 있습니다.

가정 3

입사 광선 'vecS_1', 법선 'vecN' 및 반사 광선 'vecS_2'는 항상 입사 평면이라고 불리는 동일한 평면에 있습니다. 반사각은 입사각과 같습니다. 즉,

`varphi_2=varphi_1`. (3.1)

정의를 하나 더 소개하겠습니다. 평면 거울에 입사한 광선과 거울에서 반사된 광선이 연속적으로 형성되는 각도 '델타'를 편향각이라고 합니다. 편향 각도는 항상 '180^@'보다 작거나 같습니다. 편향각의 개념은 훨씬 더 광범위하게 해석될 수 있습니다. 다음에서 우리는 이것을 임의의 광학 시스템으로 들어가는 광선과 이 시스템에서 나오는 광선의 연속에 의해 형성된 각도라고 부를 것입니다.

평면 거울에 입사된 광선의 편향 각도를 결정합니다. 입사각 `varphi_1=30^@`.

입사광과 반사광이 이루는 각도 '알파'는 입사각과 반사각의 합과 같습니다. 즉, '알파=60^@'입니다. 각도 '알파'와 '델타'는 인접합니다. 따라서,

`델타=180^@-60^@=120^@`.

입사되는 거의 모든 방사선을 반사하는 매끄러운 표면을 정반사라고 합니다. 이는 다음과 같은 질문을 던집니다. 왜 "모든 것"이 아니라 "거의 모든 것"입니까? 대답은 간단합니다. 완벽한 거울자연에서는 일어나지 않습니다. 예를 들어, 일상생활에서 접하는 거울은 입사광의 최대 90%를 반사하고 나머지 10%는 부분적으로 투과하고 부분적으로 흡수합니다.

현대 레이저는 방사선의 최대 99% 이상을 반사하는 거울을 사용합니다(비록 스펙트럼의 다소 좁은 영역에 있지만 이에 대해서는 11학년 때 이야기하겠습니다). 그러한 거울을 만들기 위해 전체적인 과학 이론이 개발되고 특별 생산이 조직되었습니다.

순수하고 투명한 물은 또한 표면에 입사하는 방사선의 일부를 반사합니다. 빛이 표면의 법선을 따라 입사하면 입사 방사선 에너지의 '2%'보다 약간 적은 양이 반사됩니다. 입사각이 증가할수록 반사되는 방사선의 비율도 증가합니다. `90^@`에 가까운 입사각에서 ( 미끄러지는 가을), 입사 에너지의 거의 100%가 반사됩니다.

한 가지 문제를 더 간단히 살펴보겠습니다. 완벽하게 매끄러운 표면은 없습니다. 충분할 때 고배율거울 표면에서 미세 균열, 칩, 불규칙성을 볼 수 있으며 그 평면은 거울 평면에 대해 기울어져 있습니다. 불규칙성이 많을수록 거울에 비친 물체의 반사가 더 흐릿하게 나타납니다. 표면 흰색 필기장미세한 불규칙성이 너무 짙게 점재되어 있어 사실상 정반사를 전혀 제공하지 않습니다. 그런 표면이 반사된다고 하던데 확산적으로 즉, 종이 표면의 서로 다른 작은 영역은 빛을 서로 다른 방향으로 반사합니다. 그러나 그러한 표면은 다음에서 명확하게 보입니다. 다른 장소들. 일반적으로 대부분의 물체는 빛을 확산적으로 반사합니다. 확산 반사 표면은 스크린으로 사용됩니다.

그러나 종이에서 밝은 물체의 거울 이미지를 얻을 수 있습니다. 이렇게하려면 종이 표면을 거의 표면을 따라 보아야 합니다. 빛나는 전구나 태양의 반사를 관찰하는 것이 가장 좋습니다. 이 실험을 해보세요!

평면거울에서 어떤 점 'S'의 상을 구성할 때 다음 식에 따라 사용해야 한다. 적어도,둘 임의의 빔. 시공방법은 그림에서 명확하다. 3.2. 실용적인 관점에서 광선 중 하나(그림에서는 광선 1)를 거울 평면의 법선을 따라 발사하는 것이 좋습니다.

반사 광선의 교차로 얻은 물체의 이미지를 호출하는 것이 일반적입니다. 유효한, 반대 방향으로 이러한 광선의 연장선을 정신적으로 교차시켜 얻은 이미지는 다음과 같습니다. 상상의. 따라서 'S_1'은 평면 거울에 있는 소스 'S'의 가상 이미지입니다(그림 3.2).

실시예 3.1

구근 테이블 램프테이블 표면으로부터 `l_1=0.6`m, 천장으로부터 `L_2=1.8`m 거리에 위치합니다. 전구의 필라멘트는 점광원으로 간주될 수 있습니다. 테이블 위에는 변이 '5'cm, '6'cm, '7'cm인 삼각형 모양의 평면 거울 조각이 놓여 있습니다(그림 3.3).

1) 거울을 통해 전구의 필라멘트 상이 천장으로부터 어느 정도 떨어져 있습니까?

2) 천장에 있는 거울 조각에서 얻은 "토끼"의 모양과 크기를 찾으십시오(MIPT, 1996).

문제의 의미를 설명하는 그림을 그려보자(그림 3.3). 다음 두 가지 사항에 유의하세요.

a) 거울은 램프로부터 임의의 거리를 두고 테이블 위에 있습니다.

b) 거울의 평면과 일치하는 평면에서 "반사된" 광선을 사용하여 이미지를 구성할 수 있습니다(예: 광선 `3^"` 및 `4^"`). `SC=CS_1`, 즉 `L_3=L_1`임을 쉽게 알 수 있습니다. 그러므로 거리는

`x=2L_1+L_2=>x=2*0.6+1.8=3`m.

"토끼"의 모양과 크기를 결정하려면 'S_1' 이미지에서 '발산되는' 광선을 고려하는 것이 편리합니다. 거울의 평면과 천장이 평행하기 때문에 "토끼"의 모양은 거울과 비슷합니다. 유사계수를 구해보자. 거울 변의 길이가 'h'이고, "토끼" 변의 해당 길이가 'H'라면, 비율은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

`h/H=L_3/x=(0.6 "m")/(3 "m")=1/5=>H=5h`.

따라서 "토끼"의 변의 길이는 각각 '25`cm, '30`cm, '35`cm입니다.

예제 3.2

첫 번째 방에는 테이블 위에 꽃 `(F)`가 있고, 문`(D)` 근처 벽에는 거울 `(M)`이 걸려 있다. 다음 방에는 Malvina `(G)`가 있습니다(그림 3.4). 올바른 설명을 선택하세요.

A. 말비나는 자신이 있는 곳에서 거울에 비친 꽃 `(F)`의 허상을 볼 수 없다.

B. Malvina는 자신이 있는 곳에서 거울에 비친 자신의 모습을 볼 수 있습니다.

V. 말비나는 자신이 있는 곳에서는 거울을 볼 수 없다. 실제 이미지꽃`(F)`.

설명 그림을 만들어 봅시다 (그림 3.5). 이를 위해 우리는 꽃의 이미지 `F^"`를 구성할 것입니다. 그것은 상상적일 것입니다.

직선 `F^"G`는 장애물에 의해 막히지 않으므로 말비나는 꽃`(F^")`의 가상 이미지를 볼 수 있습니다. 따라서 A답은 적절하지 않습니다. 그녀는 자신의 이미지를 볼 수 없습니다. 이는 B 답변도 적합하지 않음을 의미합니다. 꽃의 이미지는 상상 속의 것이기 때문에 말비나는 꽃의 실제 이미지를 볼 수 없다.

정답은 B입니다.