Отражение света — это явление, при котором световая волна, падающая на границу раздела двух сред, частично или полностью возвращается в первую среду.
1. Основные понятия
Падающий луч — луч, идущий к поверхности отражения.
Отраженный луч — луч, который отражается от поверхности.
Нормаль — перпендикуляр к поверхности в точке падения луча.
Угол падения (α) — угол между падающим лучом и нормалью.
Угол отражения (γ) — угол между отраженным лучом и нормалью.
2. Законы отражения света
Падающий луч, отраженный луч и нормаль лежат в одной плоскости.
Угол отражения равен углу падения:
α=γ
3. Виды отражения
Тип отражения Характеристика Пример
Зеркальное Поверхность гладкая, все лучи отражаются в одном направлении. Зеркало, полированный металл.
Диффузное (рассеянное) Поверхность шероховатая, лучи отражаются в разных направлениях. Бумага, стена, матовая поверхность.
4. Важные следствия
Если луч падает перпендикулярно (α=0°), то и отраженный луч идет обратно по той же линии (γ=0°).
При изменении угла падения на Δα, угол отражения тоже изменится на Δα.
В зеркале изображение предмета находится на том же расстоянии за зеркалом, на котором предмет расположен перед ним (симметричность отражения).
5. Примеры задач из ЕГЭ
Задача 1:
Луч света падает на зеркало под углом
30° к нормали. Чему равен угол между падающим и отраженным лучами?
Решение:
Угол падения
α=30°.
Угол отражения
γ=30° (по закону отражения).
Угол между лучами:
α+γ=30°+30°=60°
Ответ:
60°.
Задача 2:
Зеркало повернули на угол
10°. На какой угол изменится отраженный луч?
Решение:
При повороте зеркала на θ, нормаль тоже поворачивается на θ.
Новый угол падения:
α′=α±θ′.
Угол отражения изменится на 2θ, так как γ′=α′.
Ответ:20°.
6. Применение в оптике
Зеркала (плоские, выпуклые, вогнутые).
Перископы, телескопы, лазерные дальномеры.
Светоотражающие покрытия (например, катафоты на велосипедах).