Упражнения. Возьмите настольную лампу и вверните в нее лампочку с про­зрачным баллоном мощностью 100-150 Вт

Возьмите настольную лампу и вверните в нее лампочку с про­зрачным баллоном мощностью 100-150 Вт. Установите лампу в затемненной комнате так, чтобы она освещала стену и нахо­дилась от нее на расстоянии 2-4 м. Затем возьмите лист карто­на и сделайте в нем шилом круглые отверстия диаметром при­мерно 1 мм и 2 мм. Сделайте в этом же листе треугольное и квадратное отверстия со сторонами около 1 мм. Затем распо­ложите лист параллельно освещаемой стене на расстоянии 20-30 см от нее. Исследуйте полученные изображения и ответь­те на вопросы:

а) какие изображения нити накала горящей лампы вы получили?
(Увеличенные или уменьшенные, прямые или перевернутые?)
Объясните наблюдаемое явление;

б) зависит ли изображение нити лампы от формы отверстия?

в) зависит ли получаемое изображение от размеров отвер­
стия?

г) исследуйте, как изменяется характер изображений при увели­
чении и уменьшении расстояния между листом картона и стеной;
*д) измерьте расстояние от листа картона до стены и какой-либо
размер изображения нити накала. Затем отодвиньте лист от сте­
ны на несколько сантиметров и повторите измерения. Из полу­
ченных данных вычислите расстояние от стены до нити накала.
Измерьте это расстояние и сравните его с рассчитанным.

Для освещения комнаты используют светящийся матовый шар ра диусом 20 см. Расстояние от центра шара до пола равно 2,5 м. На какой высоте от пола должен находиться непрозрачный диск диа­метром 20 см, чтобы на полу была видна только его полу­тень? Плоскость диска парал­лельна полу, а его центр лежит на одной вертикали с центром шара. Выполните чертеж по ус­ловию задачи.

В солнечный день в тени де­ревьев все небольшие светлые пятна на земле имеют вид ова­лов (рис. 150). Объясните это яв­ление. Чем определяется отно­шение наибольшего и наимень­шего размеров этих овалов?

Законы отражения света

Предметы, которые сами не являются источниками света, мы ви­дим потому, что они отражают падающий на них свет. Закон отражения све­та от плоских зеркал был установлен очень давно. Об этом свидетельствуют труды древнегреческого ученого Евклида.

Чтобы получить закон отражения света от плоского зеркала, воспользуемся установ­кой, изображенной на рис. 151. Она состоит из оптического диска 1, по краю которого нанесены деления для определения углов. На диске закреплено плоское зеркало 2. Од­на из точек поверхности зеркала совпадает с центром диска (точка О). Плоскость зерка­ла перпендикулярна прямой ОС. По краю диска можно перемещать источник 3, да­ющий узкий параллельный пучок света. В качестве такого источника можно исполь­зовать, например, лазерную указку.

Направим свет от этого источника в центр диска так, чтобы он скользил по поверхности диска. Тогда на поверхности диска появится узкая светлая полос­ка. Можно считать, что положение этой полоски совпадает с падающим на зеркало лучом АО. Отраженный от зеркала свет создает светлую полоску ОВ. Можно считать, что ее положение совпадает с отраженным лучом света ОВ.

Плоскость, которую образуют падающий на зеркало луч и перпен­дикуляр к поверхности зеркала в точке падения луча, называют плоскостью падения.

В рассмотренном случае плоскость оптического диска совпадает с плос­костью падения. В свою очередь, отраженный луч ОВ лежит в плоскости диска. Следовательно, отраженный луч лежит в плоскости падения.

Угол между падающим лучом и перпендикуляром к плоскости зеркала в точке падения луча называют углом падения. Угол между отраженным лучом и перпендикуляром к плоскости зеркала в точке падения луча называют углом отражения.