Домашнее задание, страница 142 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

Для наблюдения из окопа за событиями, происходящими на поверхности земли, используют перископ (от греч. periskopeō — смотрю вокруг). Простейшая схема зеркального перископа показана на рисунке 257. Объясните действие перископа. Сконструируйте дома перископ и понаблюдайте, сидя на полу, за тем, что происходит за окном.

Рис. 257

Объясните действие перископа

Решение

Действие простейшего зеркального перископа основано на законе отражения света. Этот закон гласит, что угол падения луча света на отражающую поверхность равен углу его отражения ($ \alpha = \beta $), и падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к поверхности в точке падения лежат в одной плоскости.

Перископ представляет собой трубу, внутри которой под углом $45^\circ$ к её оси установлены два плоских зеркала, параллельно друг другу. Ход лучей в перископе следующий:

1. Свет от наблюдаемого объекта (например, танка на рисунке) попадает в верхнее отверстие перископа и падает на первое (верхнее) зеркало.
2. Так как зеркало расположено под углом $45^\circ$ к горизонтальному лучу, луч света отражается от него под углом $90^\circ$ и направляется вертикально вниз, вдоль трубы перископа.
3. Достигнув второго (нижнего) зеркала, которое также установлено под углом $45^\circ$ к оси трубы, свет снова отражается на $90^\circ$.
4. После второго отражения световой луч становится горизонтальным и попадает в глаз наблюдателя.

Таким образом, наблюдатель, находясь в укрытии (например, в окопе), видит изображение объектов, которые находятся значительно выше его уровня глаз. Изображение, получаемое в таком перископе, является прямым (не перевернутым) и мнимым.

Ответ: Принцип действия перископа основан на законе отражения света. Два параллельных зеркала, установленные под углом $45^\circ$ к оси прибора, последовательно отражают лучи света, идущие от объекта, и направляют их в глаз наблюдателя, позволяя видеть из-за укрытия.

Сконструируйте дома перископ и понаблюдайте, сидя на полу, за тем, что происходит за окном

Решение

Чтобы изготовить простой перископ в домашних условиях, понадобятся следующие материалы и инструменты.

Необходимые материалы:

• Длинная картонная коробка прямоугольного сечения (например, из-под сока, молока, фольги) или два одинаковых пакета из-под молока/сока.
• Два небольших одинаковых плоских зеркальца (например, карманных).
• Канцелярский нож или ножницы.
• Скотч или клей.
• Карандаш и транспортир.

Инструкция по сборке:

1. Если вы используете два пакета из-под сока, отрежьте у них донышки и плотно вставьте один в другой, чтобы получилась длинная труба. Закрепите соединение скотчем.
2. На одной из боковых стенок трубы, отступив немного от верхнего края, вырежьте прямоугольное смотровое окно.
3. На противоположной стенке, напротив окна, прорежьте узкую щель под углом $45^\circ$ к длинной оси трубы. Используйте транспортир для точности.
4. Вставьте в прорезь первое зеркало так, чтобы его отражающая поверхность была направлена в сторону смотрового окна. Зеркало должно "смотреть" вниз по трубе. Закрепите его скотчем или клеем.
5. Повторите шаги 2-4 для нижнего конца трубы. Нижнее смотровое окно должно располагаться на противоположной стороне относительно верхнего. Щели для зеркал должны быть параллельны друг другу.
6. Вставьте второе зеркало в нижнюю щель. Его отражающая поверхность должна быть направлена вверх по трубе, в сторону первого зеркала, и отражать свет в нижнее смотровое окно.
7. Убедитесь, что зеркала надежно закреплены и параллельны друг другу. Перископ готов.

Теперь можно провести наблюдение. Сядьте на пол у окна так, чтобы подоконник был выше уровня ваших глаз. Поднимите перископ так, чтобы его верхнее окно оказалось выше подоконника и было направлено на улицу. Посмотрите в нижнее окно, и вы сможете увидеть, что происходит за окном.

Ответ: Для создания перископа нужно взять картонную трубу, вырезать в её противоположных концах и на противоположных сторонах два смотровых окна и установить под углом $45^\circ$ два зеркала так, чтобы они отражали свет из верхнего окна в нижнее.