2017-01-09
Светящаяся точка находится между двумя плоскими зеркалами, расположенными взаимно перпендикулярно. Сколько изображений точки видно в зеркалах?
Решение:
При отражении светящейся точки $S$ в зеркалах $OM_{1}$ и $OM_{2}$ образуются два изображения $S_{1}$ и $S_{2}$. Положение каждого из них находится как обычно, т. е. из светящейся точки на плоскость зеркала опускается перпендикуляр, который продолжается за плоскость зеркала на равное расстояние. Но, кроме того, надо учесть возможность образования изображения мнимого источника $S_{1}$ в зеркале $OM_{2}$ и, аналогично, $S_{2}$ — в зеркале $OM_{1}$ (рис.).
Найдем изображение $S_{3}$ мнимого источника $S_{1}$ в зеркале $OM_{2}$. Глазу будет казаться, что это изображение находится на таком же расстоянии за зеркалом $OM_{2}$, на каком находится перед ним мнимый источник $S_{1}$. Поэтому, чтобы найти положение $S_{3}$, надо опустить из $S_{1}$ перпендикуляр на продолжение линии $OM_{2}$ и продолжить этот перпендикуляр на расстояние $DS_{3} = S_{1}D$.
Отразиться в зеркале $OM_{1}$ мнимый источник $S_{1}$ не может, так как он находится за плоскостью этого зеркала. Так же не может получиться изображение мнимого источника $S_{2}$ в зеркале $OM_{2}$.
Остается еще найти изображение мнимого источника $S_{2}$ в зеркале $OM_{1}$. Но если повторить построение, аналогичное вышеприведенному, то нетрудно видеть, что изображения мнимого источника $S_{2}$ в зеркале $OM_{1}$ и мнимого источника $S_{1}$ в зеркале $OM_{2}$ совпадают в точке $S_{3}$.
Таким образом, всего в плоских зеркалах, расположенных взаимно перпендикулярно, будет видно три изображения: $S_{1}, S{2}, S_{3}$.