2017-01-22
На какой угол повернется луч, отраженный от плоского зеркала, если
а) при неподвижном зеркале падающий луч повернется на угол $\alpha$?
б) зеркало повернется на угол а при неподвижном падающем луче?
Решение:
рис.1
рис.2
а) На рис. 1 изображен случай, когда поворачивается на угол $\alpha$ падающий луч, первоначально составляющий угол $\phi$ с нормалью к поверхности зеркала. Видно, что отраженный луч также поворачивается на угол $\alpha$.
б) На рис. 2 изображен случай, когда на угол $\alpha$ поворачивается зеркало: линия $MN$ соответствует исходному положению зеркала, а линия $M^{ \prime}N^{ \prime}$ — конечному. Первоначальный угол падения луча $\phi$ после поворота зеркала на угол $\alpha$ становится равным $\phi + \alpha$. Таким же по закону отражения будет и новый угол отражения, отсчитываемый от новой нормали $OA^{ \prime}$. Теперь из рис. 2 видно, что старый отраженный луч составляет со старой нормалью угол $\phi$, а новый отраженный луч — угол $\alpha + ( \phi + \alpha) = \phi + 2 \alpha$. Итак, угол между старым и новым отраженными лучами равен $2 \alpha$.
Ответ: а) $\alpha$; б) $2 \alpha$.