Высота Солнца над горизонтом (см. рисунок) равна 55°. Луч падает на плоское зеркало, лежащее на горизонтальной поверхности. Чему равен угол отражения луча от зеркала? Ответ обоснуйте решением.

Дано:

• Высота Солнца над горизонтом: $\alpha = 55^\circ$.

• Зеркало расположено горизонтально.

Найти: угол отражения луча $\beta$.

Решение:

1. Поскольку зеркало лежит горизонтально, его нормаль (перпендикуляр к поверхности зеркала) направлена вертикально вверх.

2. Угол между падающим солнечным лучом и горизонтальной поверхностью равен $55^\circ$.

3. Следовательно, угол падения луча относительно нормали к зеркалу равен:

4. Согласно закону отражения света, угол отражения равен углу падения. Оба угла измеряются относительно нормали к поверхности зеркала:

Ответ: $35^\circ$.

Обоснование: угол отражения равен углу падения, а поскольку высота Солнца над горизонтом составляет $55^\circ$, угол падения относительно перпендикуляра к зеркалу составляет $90^\circ-55^\circ=35^\circ$. Следовательно, угол отражения также равен $35^\circ$.