Плоский дзеркало. Побудова зображень у плоскому дзеркалі

Щодня кілька разів ви дивитеся в дзеркало і бачите у ньому своє відображення. Сьогодні ми спробуємо відповісти на запитання: де та на якій відстані від дзеркала формується зображення? Які його розміри, порівняно з розмірами самого предмета? І як воно утворюється?

На даний момент ви не можете подивитися чи роздати відеоурок учням

Щоб отримати доступ до цього та інших відеоуроків комплекту, потрібно додати його до особистого кабінету.

Отримайте неймовірні можливості

Конспект уроку "Плоске дзеркало. Побудова зображень у плоскому дзеркалі"

Щодня кілька разів ви дивитеся в дзеркало і бачите в ньому своє зображення. Спробуємо відповісти на запитання: де та на якій відстані від дзеркала знаходиться зображення? Які його розміри, порівняно з розмірами самого предмета? І як воно утворюється?

Щоб відповісти на ці питання, зробимо такий досвід. На столі розташуємо вертикально скляну платівку та запалену свічку. Скляна платівка виконуватиме роль плоского дзеркала.

Як бачимо, у склі добре видно зображення свічки. Проте, зазирнувши за платівку, ми свічки там не побачимо.

Тепер візьмемо таку ж за розмірами, але незапалену свічку і переміщатимемо з іншого боку пластинки вздовж лінійки до тих пір, поки вона не поєднається із зображенням, тобто не буде здаватися запаленою. По лінійці визначимо відстані від платівки до свічки та її зображення. Не важко помітити, що ці відстані виявились рівними. Оскільки незапалена свічка поєдналася із зображенням по висоті, можна зробити висновок, що розміри зображення дорівнюють розмірам предмета.

Якщо пересунути свічку ближче до скляної пластинки, її зображення теж наблизиться, причому рівно стільки ж, наскільки наблизилася свічка.

Положення зображення не зміниться, якщо замість скляної платівки використовувати плоске дзеркало.

З проведених дослідів випливає, що у плоскому дзеркалі очей бачить зображення таких самих розмірів, як і предмет, і такому ж відстані за дзеркалом.

Але що означає: «Око бачить зображення»? Як око визначає місцезнаходження предмета чи його зображення? Щоб відповісти на питання, давайте розглянемо, як виходить зображення предмета в плоскому дзеркалі. Отже, нехай перед дзеркалом знаходиться джерело світла S. З багатьох променів виділимо два, наприклад, SA і SB, що падають на дзеркало. Користуючись законом відображення світла, побудуємо відбиті промені/

Не важко помітити, що пучок світла, обмежений відбитими променями, буде розбіжним. Він те й попадає в око спостерігача.

Якщо продовжити відбиті промені за площину дзеркала, то вони перетнуться в точці S'. Око сприймає відбиті промені так, ніби вони виходять з цієї точки, яка є зображенням крапки, що світиться S. Тобто оку здається, що крапка, що світиться, знаходиться саме там. Таке зображення називають уявним.

Уявне зображення - зображення, що отримується на перетині не самих відбитих (або заломлених) променів, а їх продовжень.

Отже, плоске дзеркало дає уявне зображення.

Тепер побудуємо зображення протяжного предмета, наприклад свічки в плоскому дзеркалі. Для цього нам необхідно побудувати зображення двох крайніх точок. Для цього можна використовувати будь-які два промені. Отже, нехай перший промінь від крапки А падає на дзеркало в крапку Про перпендикулярно площині дзеркала. Значить, кут падіння дорівнює 0о. Отже, відбитий промінь піде вздовж падаючого, але у зворотному напрямку, оскільки, згідно із законом відображення світла, кут падіння та кут відображення дорівнює.

Другий промінь направимо до дзеркала під деяким кутом. Від дзеркала він позначиться під таким самим кутом.

З отриманого малюнка видно, що відбиті промені не перетинаються. Але перетинаються їхні продовження у точці A'. Отже, ця точка і є зображенням точки A причому, як ви вже здогадалися, уявне зображення.

Аналогічно можна побудувати зображення будь-якої точки предмета, зокрема й точки B.

Користуючись ознаками рівності трикутників, неважко довести, що трикутники ACO і A’CO.

Це ще раз підтверджує, що зображення предмета за дзеркалом, знаходиться на такій відстані від нього, як і сам предмет.

Важливо запам'ятати, що предмет та його зображення в плоскому дзеркалі є не тотожними, а симетричними фігурами. Наприклад, подивимося зображення людини у дзеркалі. Права рука на цьому зображенні розташована так, наче це рука ліва. Тобто у дзеркалі «право» та «ліво» змінюються місцями.

Таким чином, з дослідів і побудов слідує, що зображення предмета в плоскому дзеркалі є уявним, прямим (тобто не перевернутим), за розмірами рівним предмету, знаходиться на такій відстані за дзеркалом, на якому розташований предмет перед дзеркалом і симетрично предмету.

Дзеркала застосовуються у різних сферах життєдіяльності людини: у побуті, у медицині, на транспорті та у космічній сфері.

Плоске дзеркало використовують і в перископі. Цей пристрій встановлюють, наприклад, на підводних човнах.Він дозволяє з човна, що знаходиться під водою, побачити, що відбувається на поверхні води. Перископ є трубою, що складається з трьох секцій: двох горизонтальних і однієї вертикальної. У місцях з'єднання горизонтальних та вертикальної секцій розташовані дзеркала. Дзеркала взаємно паралельні та становлять кут сорок п'ять градусів з горизонталлю.

Принцип роботи перископа є наступним. На верхнє дзеркало падають горизонтальні промені світла від предмета, наприклад, від корабля. Після відбиття від дзеркала промені змінять свій напрямок на вертикальний і потраплять на друге дзеркало. Після відбиття в ньому промені світла знову змінять напрямок на дев'яносто градусів і потраплять у око спостерігача.

Приклад розв'язання задач.

Завдання. У системі двох дзеркал очей побачив зображення крапки, що світиться завдяки променям 1 і 2. Де воно розташоване? Де знаходиться точка, що сама світиться? Скільки всього зображень буде?