§ 29.2. Законы отражения света.

С помощью опытов законы отражения для светового излучения были найдены еще в III в. до н. э. древнегреческим ученым Евклидом. В современных условиях проверка этих законов делается с помощью оптической шайбы (рис. 29.2). Она состоит из источника света А, который можно перемещать вокруг диска, разделенного на градусы. Направляя свет на отражающую поверхность 3, измеряют углы .

Рис. 29.2.

Рис. 29.3.

Законы отражения света совпадают с законами отражения волн от препятствий (§ 24.19).

1. Луч падающий и луч отраокенный лежат одной плоскости в перпендикуляром к отражающей поверхносичи, восставленным в точке падения луча.

2. Угол отражения луча равен углу его падения:

С помощью оптической шайбы можно показать, что падающий и отраженный лучи обратимы, т. е. если падающий луч направить по пути отраженного луча, то отраженный луч пойдет по пути падающего луча.

В § 24.19 были установлены законы отражения для сферического фронта волны. Покажем теперь, что они справедливы и для плоского фронта волны, т. е. для случая падения на плоскую поверхность параллельных лучей.

Пусть на гладкую поверхность (рис. 29.3) падает плоская волна, фронт которой в какой-либо момент времени занимает положение Через некоторое время он займет положение . В этот момент времени (мы примем его за нуль) от точки А начнет распространяться отраженная элементарная волна. Пока фронт волны за время из точки С переместится в точку В, волна из точки

А распространится по полусфере на расстояние равное так как скорость распространения волн). Новым положением фронта волны после отражения лучей будет касательная к полусфере, проведенная из точки В, т. е. прямая Дальше этот фронт волны будет двигаться параллельно самому себе по направлению лучей АА или

Поскольку прямоугольные треугольники и имеют общую гипотенузу и равные катеты и то они равны между собой. Поэтому Так как и как углы со взаимно перпендикулярными сторонами, то и т. е. угол падения равен углу отражения, что и требовалось доказать.