Физика и астрономия · 10 клас · урок 2 от 4

Закони за отражение и пречупване. Закон на Снелиус

Когато светлината достигне границата между две среди, тя частично се отразява и частично преминава, като сменя посоката си (пречупва се). Според закона за отражението ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане, а двата лъча и перпендикулярът към повърхността лежат в една равнина. Пречупването се описва от закона на Снелиус: n1·sin α = n2·sin β. Ъглите винаги се мерят спрямо перпендикуляра (нормалата), а не спрямо повърхността.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Закон за отражението: ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане.
  • Закон на Снелиус: n1·sin α = n2·sin β.
  • При преход в оптически по-плътна среда лъчът се приближава към перпендикуляра.
  • Лъч, падащ перпендикулярно на границата, не сменя посоката си.
  • Образът в плоско огледало е въображаем, прав, равен по големина и на същото разстояние зад огледалото.

Пример

Лъч пада от въздух върху стъкло (n = 1,5) под ъгъл 30°. Тогава sin β = 0,5/1,5 ≈ 0,33 и ъгълът на пречупване е около 19,5°.

Проверете се: 20 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Какво гласи законът за отражението?
    • Ъгълът на отражение е два пъти по-голям от ъгъла на падане
    • Отразеният лъч винаги е перпендикулярен на огледалото
    • Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане
    • Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на пречупване

    Отговор: Ъгълът на отражение = ъгъла на падане

    И двата ъгъла се измерват от перпендикуляра, а лъчите и перпендикулярът лежат в една равнина.

  2. Лъч пада върху огледало под ъгъл 30° спрямо повърхността му. Колко е ъгълът на отражение?
    • 30°
    • 90°
    • 120°
    • 60°

    Отговор: 60°

    Ъгълът на падане се мери от перпендикуляра: 90° − 30° = 60°.

  3. Ъгълът между падащия и отразения лъч е 80°. Колко е ъгълът на падане?
    • 80°
    • 20°
    • 40°
    • 50°

    Отговор: 40°

    Перпендикулярът разполовява ъгъла между двата лъча: 80°/2 = 40°.

  4. Плоско огледало се завърта на 10°, а падащият лъч остава неподвижен. На колко градуса се завърта отразеният лъч?
    • 10°
    • 5°
    • 40°
    • 20°

    Отговор: 20°

    Ъгълът на падане се изменя с 10°, ъгълът на отражение също; общо отразеният лъч се завърта на 20°.

  5. Как се нарича отражението от грапава повърхност, при което лъчите се разпръсват в различни посоки?
    • Дифузно (разсеяно) отражение
    • Огледално отражение
    • Пълно вътрешно отражение
    • Дисперсия

    Отговор: Дифузно отражение

    Законът за отражението важи за всяка малка част от повърхността, но частите са наклонени различно.

  6. Какво е ъгълът на падане?
    • Ъгълът между лъча и повърхността
    • Ъгълът между падащия и отразения лъч
    • Ъгълът между падащия лъч и перпендикуляра към повърхността
    • Ъгълът между отразения лъч и огледалото

    Отговор: Ъгълът между падащия лъч и перпендикуляра към повърхността

    Ъглите на падане и на отражение се мерят от перпендикуляра (нормалата) в точката на падане.

  7. Какъв е образът на предмет в плоско огледало?
    • Мним, прав и със същите размери
    • Действителен и обърнат
    • Мним и увеличен
    • Действителен и умален

    Отговор: Мним, прав и със същите размери

    Плоското огледало дава мним, прав образ със същите размери, симетричен на предмета.

  8. Човек стои на 2 m пред плоско огледало. На какво разстояние от себе си вижда образа си?
    • 2 m
    • 4 m
    • 1 m
    • 8 m

    Отговор: 4 m

    Образът е на 2 m зад огледалото, значи на 2 + 2 = 4 m от човека.

  9. Каква е най-малката височина на вертикално огледало, в което човек с ръст 1,80 m може да се види целия?
    • 1,80 m
    • 0,60 m
    • 1,20 m
    • 0,90 m

    Отговор: 0,90 m

    Нужна е половината от ръста: 0,90 m, независимо от разстоянието до огледалото.

  10. Лъч се отразява последователно от две плоски огледала, разположени под прав ъгъл. Как е насочен лъчът след двете отражения?
    • Перпендикулярно на падащия
    • Под ъгъл 45° спрямо падащия
    • Успоредно на падащия, в обратна посока
    • В същата посока като падащия

    Отговор: Успоредно на падащия, в обратна посока

    Двете отражения завъртат лъча общо на 180°; на този принцип работят светлоотразителите.

  11. Как се пречупва лъч при преминаване от въздух във вода?
    • Отдалечава се от перпендикуляра
    • Не се пречупва
    • Приближава се към перпендикуляра
    • Отразява се изцяло

    Отговор: Към перпендикуляра

    Водата е оптически по-плътна, затова ъгълът на пречупване е по-малък от ъгъла на падане.

  12. Лъч пада перпендикулярно на границата между въздух и стъкло. Какво става с посоката му?
    • Не се изменя
    • Отклонява се с 30°
    • Отклонява се с 45°
    • Лъчът се връща назад изцяло

    Отговор: Не се изменя

    При ъгъл на падане 0° и ъгълът на пречупване е 0°.

  13. Лъч пада от въздух под ъгъл 60° върху стъкло с n = √3 ≈ 1,73. Колко е ъгълът на пречупване?
    • 60°
    • 30°
    • 45°
    • 35°

    Отговор: 30°

    sin β = sin 60°/√3 = (√3/2)/√3 = 0,5, β = 30°.

  14. Лъч пада от въздух във вода (n = 1,33) под ъгъл 45°. Колко е приблизително ъгълът на пречупване?
    • 45°
    • ≈ 32°
    • ≈ 70°
    • ≈ 19°

    Отговор: ≈ 32°

    sin β = sin 45°/1,33 ≈ 0,53, β ≈ 32°.

  15. Басейн е дълбок 2 m. Колко изглежда дълбок, гледан отвесно отгоре? (n = 1,33)
    • ≈ 2,7 m
    • 2 m
    • 1 m
    • ≈ 1,5 m

    Отговор: ≈ 1,5 m

    При гледане отвесно видимата дълбочина е h/n = 2/1,33 ≈ 1,5 m.

  16. Какво е пречупване на светлината?
    • Отразяване от повърхността
    • Поглъщане от средата
    • Изменение на посоката при преминаване в друга среда
    • Разлагане на цветове

    Отговор: Изменение на посоката при преминаване в друга среда

    На границата между две среди скоростта на светлината се изменя и лъчът сменя посоката си.

  17. Как се записва законът на Снелиус? (α е ъгълът на падане, β е ъгълът на пречупване)
    • n1 cos α = n2 cos β
    • n1 sin β = n2 sin α
    • sin α + sin β = n
    • n1 sin α = n2 sin β

    Отговор: n1 sin α = n2 sin β

    Произведението от показателя на пречупване и синуса на ъгъла е еднакво от двете страни на границата.

  18. Защо лъжица, потопена наклонено в чаша вода, изглежда пречупена?
    • Заради пречупването на светлината на границата вода-въздух
    • Защото водата я огъва
    • Заради дифракцията
    • Заради отражението от чашата

    Отговор: Заради пречупването на светлината на границата вода-въздух

    Лъчите от потопената част се пречупват при излизане от водата и тя изглежда по-високо, отколкото е.

  19. Лъч преминава от вода (n = 1,33) в стъкло (n = 1,6) под ъгъл 40°. Какъв е ъгълът на пречупване?
    • По-голям от 40°
    • По-малък от 40°
    • Точно 40°
    • Няма пречупен лъч (пълно отражение)

    Отговор: По-малък от 40°

    Стъклото е оптически по-плътно от водата, затова лъчът се приближава към перпендикуляра.

  20. Лъч пада под ъгъл 30° от стъкло (n = 1,5) към въздух. Колко е синусът на ъгъла на пречупване?
    • 0,33
    • 0,5
    • 0,25
    • 0,75

    Отговор: 0,75

    1,5 · sin 30° = 1 · sin β, sin β = 1,5 · 0,5 = 0,75 (β ≈ 49°).