Zwierciadło płaskie, wklęsłe i wypukłe – zadanie nr 1

Na płaskie zwierciadło pod kątem β do normalnej pada promień świetlny. O jaki kąt zmieni się kierunek biegu promienia odbitego od powierzchni zwierciadła, jeżeli zwierciadło obrócimy o kąt Δβ wokół osi prostopadłej do normalnej?

Zadanie to rozwiążemy metodą konstrukcyjną. Przed obróceniem zwierciadła promień świetlny pada na zwierciadło pod kątem β do normalnej. Ponieważ zgodnie z prawem odbicia światła, kąt padania równy jest kątowi odbicia, dlatego też kąt zawarty pomiędzy normalną a promieniem odbitym musi być także równy β. Sytuację tą przedstawia poniższy rysunek:

Po obrocie zwierciadła o kąt Δβ wokół osi prostopadłej do normalnej, kąt padania (a więc również i kąt odbicia) także wzrośnie o wielkość Δβ, co pokazano na poniższym rysunku:

Ponieważ zarówno kąt padania, jak i kąt odbicia ulegnie zmianie o kąt Δβ, dlatego kierunek biegu promienia odbitego od powierzchni (obróconego) zwierciadła zmieni się o kąt 2 Δβ.