Луч света падает на зеркало перпендикулярно. На какой угол отклонится отражённый луч от падающего, если зеркало повернуть на угол 20°?

Чтобы понять, как будет изменяться угол отклонения отражённого луча при повороте зеркала, необходимо рассмотреть основные законы и принципы, связанные с отражением света.

1. Закон отражения света:
Согласно закону отражения, угол падения равен углу отражения. Углы измеряются относительно нормали — воображаемой линии, проведённой перпендикулярно к поверхности зеркала в точке падения света. Это означает, что если луч света падает на зеркало, угол между падающим лучом и нормалью будет равен углу между отражённым лучом и нормалью.

2. Изменение направления нормали при повороте зеркала:
Когда зеркало поворачивается, нормаль к его поверхности также поворачивается на тот же угол. Так как углы падения и отражения измеряются относительно нормали, изменение направления нормали приводит к изменению направления отражённого луча.

3. Влияние поворота зеркала на отражённый луч:
Если зеркало поворачивается на угол $\alpha$, то нормаль к его поверхности также поворачивается на угол $\alpha$. Поскольку угол падения и угол отражения зависят от нормали, отражённый луч меняет своё направление на угол, равный удвоенному углу поворота зеркала ($2\alpha$). Это происходит потому, что поворот зеркала изменяет и угол падения, и угол отражения, суммарно удваивая эффект.

4. Угол отклонения между падающим и отражённым лучом:
Когда зеркало поворачивается, угол отклонения между падающим и отражённым лучом также меняется. Этот угол равен удвоенному углу поворота зеркала ($2\alpha$). Таким образом, если зеркало поворачивается на угол $\alpha = 20^\circ$, отражённый луч отклоняется на $2 \cdot 20^\circ = 40^\circ$.

Рассмотрение задачи:
В данном случае луч света падает на зеркало перпендикулярно. Это означает, что начальный угол падения $0^\circ$ (относительно нормали). После поворота зеркала на угол $\alpha = 20^\circ$, нормаль изменяет своё положение на $20^\circ$, а отражённый луч отклоняется на удвоенный угол поворота зеркала ($2 \cdot 20^\circ = 40^\circ$) относительно первоначального направления падающего луча.

Применяя эти теоретические знания, можно определить угол отклонения отражённого луча от падающего.