Законы отражения и преломления

Что потребуется:

• картон;
• ножницы;
• карандаш;
• линейка;
• булавки;
• прозрачная емкость;
• вода.

Основные законы отражения и преломления изучаются в физических кабинетах с помощью дорогих приборов. Вот как вы могли бы их проверить посредством простого картонного кружка, с тремя воткнутыми в него булавками.

Вырежьте из картона кружок радиусом в 6 см. Начертите перпендикулярные отрезки ВА и CD, возьмите какую-нибудь произвольную длину (например, 1 см) и отложите ее трижды на ОС (начиная с точки О) и четыре раза на OD. Через точки Е и F проведите GH и LI параллельно АВ и проведите еще радиусы НО и OL. Воткните три булавки совсем близко к краю круга и перпендикулярно его плоскости в точках G, Н и L — и ваш аппарат готов.

Держите кружок вертикально в миске или ведре с водой таким образом, чтобы горизонтальный отрезок ВА совпал с уровнем воды. (Для зрителей возьмите прозрачную емкость.)

Смотрите в воду на продолжение линии ОН, и вы убедитесь, что булавка Н закрывает отражение обеих других булавок G и L. Вот что в сущности происходит:

Во-первых, вследствие отражения булавки G на поверхности воды, ее изображение приходится у точки К, на продолжении отраженного радиуса ОН. Это доказывает, что угол отражения НОС равняется углу падения GOC, так как углы GOC и KOD были равны на нашем чертеже, а углы KOD и НОС равны, так как их вершины противоположны.

Во-вторых, благодаря преломлению изображение булавки L оказывается на линии, начинающейся в той же самой точке К. Расстояние К от уровня воды составляет 3/4 расстояния от L этого уровня, равное OF. Это доказывает, что коэффициент преломления воды равен 3/4.

Вот каким образом, благодаря отражению и преломлению, изображения булавок G и L совпадают, начинаясь в одной точке К, и оказываются скрытыми булавкой Н от глаз зрителя.

Что получится:

при правильном направлении взгляда булавка Н закроет отображение булавок G и L вследствие законов преломления и отражения.