Отражение света. Закон отражения света.
Большинство окружающих нас предметов видимы глазу не потому, что излучают свет, а потому, что отражают его.
Закон отражения света. Пусть на зеркальную поверхность (рис. 157) падает луч света 
. Луч называется падающим лучом, точка 
пересечения этого луча с поверхностью называется точкой падения. Восстановим из точки перпендикуляр 
к поверхности 
. Угол 
между падающим лучом и перпендикуляром называется углом падения. Пусть луч , отразившись от поверхности, распространяется в направлении 
под некоторым углом 
. Луч называется отражённым лучом, а угол — углом отражения. Плоскость, в которой лежат луч и перпендикуляр , называется плоскостью падения.
Закон отражения света гласит:
- Отражённый луч лежит в плоскости падения.
- Угол падения равен углу отражения
.
Обратимость направления световых лучей. Если падающий луч на рис. 157 направить вдоль
, то он отразится вдоль направления 
. В этом заключается принцип обратимости хода лучей света. Он также является одним из основных положений геометрической оптики и используется при построении оптических изображений.
Закон отражения можно вывести с помощью принципа Гюйгенса.
Пусть плоская волна, обозначенная лучами и 
и плоской волновой поверхностью 
, падает на зеркальную плоскость под некоторым углом (рис. 157). Различные участки волновой поверхности достигают отражающей границы не одновременно. Возбуждение колебаний в точке начнётся на время 
(где 
— скорость волны) раньше, чем в точке 
.
В момент, когда волна достигнет точки и в этой точке начнётся возбуждение колебаний, вторичная волна с центром в точке будет представлять собой полусферу радиусом 
. Изменение радиусов вторичных волн от точек, лежащих между точками и , показано на рис. 157. Плоскость 
— огибающая вторичных волн, касательная к сферическим поверхностям. — волновая поверхность отражённой волны. Отражённые лучи и 
перпендикулярны волновой поверхности ; — угол отражения.
Так как 
и треугольники 
и 
прямоугольные, то 
. Но 
как углы с перпендикулярными сторонами. Следовательно, угол отражения равен углу падения:
Кроме того, из построения Гюйгенса вытекает, что падающий луч, луч отражённый и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости, что и требовалось доказать.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Световой луч в физике |
| Закон отражения света в физике |
| Построение изображений в плоском зеркале в физике |
| Закон преломления света в физике |
