Плоское зеркало. Определение места изображения в плоском зеркале

1. Шайба Гартля. 1) Прибор. 2) Источник света. 3) Плоское зеркало. Данный опыт служит продолжением опыта, только вместо одного луча берут несколько (3—5), вынимая соответственные задвижки.

1) Направляют на зеркало пучок параллельных лучей и показывают, что отраженные лучи тоже остаются параллельными (рис. 234, 1).

Рис. 234. Демонстрация на шайбе Гартля отражения от плоского зеркала

2) Берут сильно расходящийся пучок лучей; для этой цели источник, дающий расходящийся пучок, приближают вплотную к ширме со щелями. Тогда можно наметить положение светящей точки, из которой выходят все видимые лучи (рис. 234, 2). После отражения от зеркала лучи продолжают расходиться по-прежнему (т. е. с тем же углом между любой парой лучей). Представляя себе отраженные лучи продолженными за зеркало, можно наметить положение мнимого изображения светящейся точки.

Прибор Кольбе. Опыт производится, как и с шайбой Гартля (опыт 1). Для получения источника света в виде светящей точки с пучком расходящихся лучей Кольбе предложил применить электролампочку с однонитным волоском. Лампочка помещается в жестяной цилиндр с несколькими щелями (для дальнейших опытов полезно иметь два цилиндра; один — с двумя щелями, другой — с целой решеткой из щелей числом до 25 на протяжении 120—140° по окружности цилиндра).

Цилиндр закрывается крышкой, так что помимо щелей свет от лампочки пройти не может. Лампочка зажимается своими острыми концами между двумя латунными пластинками с отверстиями. Пластинки привинчены к изолирующей (эбонитовой) полоске, приделанной к крышке цилиндра; провода выведены через крышку (рис. 235). Волосок лампочки должен находиться как раз на оси цилиндра; на передней стенке цилиндра положение его оси надо отчетливо отметить, напаяв небольшой конус.

Рис. 235. Установка однонитной лампочки

Схема установки опыта ясна из рисунка 236.

Рис. 236. Схема опыта с плоским зеркалом на приборе Кольбе

Опыт Розенберга. 1) Стекло (не менее 40 см х 40 см). 2) Два штатива. 3) Две свечи. 4) Метровый масштаб. 5) Спички.

На столе при помощи двух штативов устанавливается вертикально стекло параллельно переднему краю стола, обращенному к учащимся (рис. 237). Под стекло кладется масштаб перпендикулярно к плоскости стекла так, что оно стоит на среднем делении масштаба. Установка стекла и масштаба поверяется наблюдением в стекле над изображением масштаба — изображение должно полностью сливаться с масштабом, видимым сквозь стекло.

Рис. 237. Опыт Розенберга

Рядом с масштабом перед стеклом ставят свечу на любом расстоянии от стекла (например 30 см); точно такую же (такой же высоты) свечу ставят за стеклом также рядом с масштабом и на таком же расстоянии (30 см) от стекла. Если смотреть на эту вторую свечу через стекло, то ее фитиль должен точно совпадать с изображением фитиля свечи, стоящей перед стеклом. Если установка производится заранее в отсутствии учащихся, то надо так установить свечи, чтобы при зажигании передней казалось, что загорается и вторая. Это произойдет при одинаковых расстояниях свечей от стекла. Этой пробы зажиганием учащиеся не должны видеть.

На глазах учащихся, которые должны смотреть на стекло, зажигают переднюю свечу, и учащимся кажется, что одновременно загорается задняя. С боковых мест задняя свеча видна помимо стекла, и вообще опыт виден не вполне хорошо, поэтому надо сгруппировать учащихся ближе к направлению, перпендикулярному к стеклу, но очень близко подходить не требуется. Опыт надо повторить несколько раз и позволить учащимся посмотреть на заднюю свечу (при зажигании передней) помимо стекла. Для эффекта опыта можно заднюю свечу поставить в химический стакан, наполненный водой. Масштаб следует взять с раскраской двумя цветами через каждые 5 см, чтобы равенство расстояний было видно издали.

Определение места изображения в плоском зеркале. 1) Стекло. 2) Лист картона. 3) Два брусочка. 4) Булавки. 5) Два чертежных треугольника. 6) Масштабная линейка. 7) Карандаш.

Предшествующий опыт 3 можно, несколько видоизменив, поставить в виде лабораторной работы с булавками.

На листе картона устанавливается вертикально полоска тонкого стекла от старого негатива (1 - 3 см X 5 см), укрепленная в прорезах двух деревянных брусков (рис. 238).

Рис. 238. Установка лабораторной работы на плоское зеркало

Перед стеклом втыкают булавку в произвольном месте и затем, поймав изображение булавки в стекле, втыкают вторую булавку сзади стекла в таком месте, чтобы эта вторая булавка точно совмещалась с изображением первой.

Для успешного выполнения установки необходимо, чтобы 1) луч зрения отклонялся не очень сильно от перпендикуляра к стеклу; 2) стекло было освещено главным образом спереди; 3) булавки имели ясно видные головки, например из стекла, сургуча, менделеевской замазки; такие головки можно наплавить самим.

После установки булавок их удаляют, посредством карандаша обводят кружочками места уколов и, проведя вдоль стекла линию AB, убирают стекло (рис. 239). Точки уколов С и D соединяют между собой и убеждаются: 1) во взаимной перпендикулярности прямых AB и CD при помощи угольников и 2) в равенстве расстояний СЕ и DE (при помощи масштабной линейки).

Рис. 239. Чертеж к лабораторной работе на плоское зеркало