سوال ۱۶ — سؤال ۱۶ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

الف) مسیر پرتوهای بازتابیده:

ب) $60$ درجه

الف) طبق قانون بازتاب، زاویهٔ بازتاب با زاویهٔ تابش برابر است و هر دو از خط عمود بر آینه در نقطهٔ تابش اندازه گرفته می‌شوند.

• آینهٔ $M_1$: پرتو با زاویهٔ $30^\circ$ نسبت به خط عمود به $M_1$ می‌تابد؛ پس با همان $30^\circ$ از طرف دیگرِ خط عمود بازمی‌تابد و به سمت آینهٔ $M_2$ می‌رود.
• آینهٔ $M_2$: خط عمود بر $M_2$ افقی است. پرتوی بازتابیده از $M_1$ با خط قائم $30^\circ$ می‌سازد؛ پس با خط افقی (خط عمود بر $M_2$) زاویهٔ $90^\circ - 30^\circ = 60^\circ$ می‌سازد. یعنی زاویهٔ تابش روی $M_2$ برابر $60^\circ$ است و پرتو با همان $60^\circ$ از $M_2$ بازمی‌تابد.

ب) ۶۰ درجه. همان‌طور که دیدیم، زاویهٔ تابش روی $M_2$ برابر $60^\circ$ است؛ پس زاویهٔ بازتاب از $M_2$ هم $60^\circ$ است:

$$\theta_{r2} = \theta_{i2} = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ$$