Основные положения геометрической оптики
Геометрическая оптика — это модель, в которой:
- свет распространяется прямолинейно, то есть луч света — прямая линия;
- световые лучи независимы и не влияют друг на друга;
- световые лучи обратимы;
- световые лучи отражаются согласно закону отражения.
Согласно закону отражения, угол падения луча равен углу отражения луча : [i]
Точечный источник света
Точечный источник света — модель источника света, в которой световые лучи исходят из одной маленькой точки в пространстве. Размер точечного источника света во много раз меньше расстояния от него до экрана. Рассмотрим пример: [i]
В результате свечения на объект на экране за ним образуется тень.
Если заменить источник света на не точечный, то есть увеличить размер источника, то картина будет иметь следующий вид: [i]
Практикум: решение задач
Задание 1
Угол падения луча света на плоское зеркало равен 45°. Чему равен угол отражения луча? Ответ дайте в градусах. [i]
По закону отражения угол падения равен углу отражения. Следовательно, угол отражения равен 45°.
Ответ: 45°. [i]
Задание 2
На плоское зеркало падает луч света. Угол между падающим лучом и зеркалом равен 30°. Чему равен угол между падающим и отражённым лучами? Ответ дайте в градусах. [i]
Угол между падающим лучом и зеркалом равен 30°, значит угол между падающим лучом и перпендикуляром к зеркалу равен 90° − 30° = 60°.
Угол падения равен углу отражения, и угол между падающим и отражённым лучами равен 60° + 60° = 120°.
Ответ: 120°. [i]
Задание 3
На горизонтальное плоское зеркало падает луч света, угол его отражения равен 30°. Зеркало поворачивают на 10° так, как показано на рисунке. Чему в этом случае станет равен угол падения луча? Ответ дайте в градусах.
При повороте зеркала на 10°, нормаль также поворачивается на 10°.
Угол падения луча станет равным 30° − 10° = 20°.
Ответ: 20°. [i]
Задание 4
На плоское зеркало падает луч света. Во сколько раз угол падения луча меньше угла между падающим и отражённым лучами? [i]
Угол падения равен углу отражения и равен .
Тогда угол между падающим и отражённым лучами будет равен .
Следовательно, .
Ответ: 2. [i]
Задание 5
Чему равен угол падения луча, если угол между падающим лучом и плоским зеркалом равен углу между падающим и отражённым лучами? Ответ дайте в градусах. [i]
По условию .
Из геометрических соображений .
Ответ: 30°. [i]




