Луч света падает под углом 90° к плоскому зеркалу (рис. 155). Зеркало повернули на угол α = 20°. На какой угол повернулся отраженный луч?
Давайте разберем задачу по шагам.
Шаг 1: Понимание ситуации
Когда луч света падает на зеркало, он отражается под углом, который равен углу падения (закон отражения света). В нашей задаче:
- Луч света падает под углом 90° к плоскому зеркалу. Это означает, что он падает перпендикулярно к поверхности зеркала.
Шаг 2: Значение угла поворота зеркала
Зеркало поворачивается на угол α = 20°. Это значит, что угол между нормалью к поверхности зеркала и отраженным лучом изменится.
Шаг 3: Определение угла падения и отражения
Начальный угол падения: Угол между падающим лучом и нормалью (перпендикулярной к зеркалу) равен 0°, поскольку луч падает под углом 90°.
После поворота зеркала: Так как зеркало поворачивается на 20°, то нормаль к зеркалу также поворачивается на 20°. Таким образом, по отношению к новой нормали:
- Угол падения становится 20° (из-за поворота зеркала).
- В соответствии с законом отражения, угол отражения будет равен углу падения.
Шаг 4: Расчет угла отражения
Если угол падения становится 20°, то угол отражения также будет равен 20°. Таким образом, световой луч отражается под углом 20° от новой нормали.
Шаг 5: Определение общего угла отраженного луча
Поскольку нормаль к зеркалу была перпендикулярна первоначально, и после поворота зеркала на 20° новая нормаль образует угол 20° с вертикалью. Луч отражается под тем же углом относительно этой новой нормали.
Итак, если мы обозначим угол между отраженным лучом и горизонтом, он будет равен:
- Угол к нормали: 20° (отраженный)
- Угол к горизонтали: 90° - 20° = 70°
Но по сути, нас интересует, на какой угол отраженный луч повернулся относительно вертикали, и это будет на 20°.
Ответ: Отраженный луч повернулся на угол 20°.
