内容正文:
第14课 光的反射
课程标准
课标解读
1.认识光的反射;
2.理解光的反射规律;
3.会利用光的反射定律解释常见的光现象;
4.会进行光的反射定律实验验证;
5.了解镜面反射和漫反射现象。
1.光的反射是光照射到两种介质交界面上发生的反射回原来介质的现象;
2.理解光的反射规律;了解光的反射规律实验过程;
3.知道生活中的光的反射现象;
4.认识镜面反射和漫反射。
知识点01 光的反射
1.如图,光在传播的过程中,遇到两种介质交界面(或物体表面)时,有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。
2.光的反射定律:在光的反射现象中,(1)入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内(共面);(2)反射光线、入射光线分别位于法线的两侧(分居);(3)反射角等于入射角(等角)。
3.光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明,光路是可逆的。
【知识详解】光的反射中的“一点”“二角”“三线”
如图所示,要弄清一点(入射点)、二角(反射角、入射角)、三线(反射光线、入射光线、法线)的涵义。
一点:指入射点,用字母O表不。
二角:指入射角i和反射角r。入射角是指入射光线和法线的夹角,反射角是指反射光线和法线的夹角。
三线:指入射光线AO,反射光线OB,法线NO。法线是通过入射点作的垂直于反射面的虚线,这是为了研究问题的方便而引入的,没有具体的物理含义,但在确定入射角、反射角时法线却是关键。因为反射角和入射角都是指光线与法线的夹角。
【知识拓展一】光的反射实验
光的反射实验步骤:
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图甲所示:
(2)在纸板上画出两条入射光线,用激光笔沿入射光线射入,找到对应的反射光线。
(3)观察两组反射光线和入射光线,猜想反射光线和入射光线的位置关系:
a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等;
b、反射光线和入射光线关于法线对称。
(4)把纸板NOF向前折或向后折如图乙,观察还能看到反射光线吗?
(6)取下纸板,用量角器测量角i和r。
【知识拓展二】镜面反射和漫反射
1.反射面是光滑平面,光线平行反射的叫镜面反射;如镜子、平静的水面等;镜面反射遵循光的反射定律。
2.照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不同,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”。很多物体,如植物、墙壁、衣服等,其表面粗看起来似乎是平滑,但用放大镜仔细观察,就会看到其表面是凹凸不平的,所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后,弥漫地射向不同方向。
3. 镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:即物体的反射面是光滑的平面,光线平行反射,如镜子,平静的水面等;镜面反射遵循光的反射定律,如图a所示。
a.镜面反射图 b.漫反射
(2)漫反射:是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”。很多物体,如植物、墙壁、衣服等,其表面粗看起来似乎是平滑,但用放大镜仔细观察,就会看到其表面是凹凸不平的,所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后,弥漫地射向不同方向。如图b所示。
☆镜面反射和漫反射相同点:不论是漫反射还是镜面反射,它们的反射都遵循反射定律。
镜面反射和漫反射不同点:镜面反射和漫反射的不同,是由于反射面的不同,漫反射的表面是凹凸不平的,如纸张、墙壁等;镜面反射表面是光滑的,如镜子,玻璃等。当平行光照射时,镜面反射是所有发射光线仍然是平行光,而漫反射的反射光线是杂乱无章的,向各个方向的都有。
☆光污染:玻璃幕墙、磨光的大理石等反射太阳光,炫目的光干扰人们的正常生活的现象。
4.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;当平行光照射时,镜面反射的反射光仍然是平行,而漫反射的反射光线是发散的,向各个方向都有。
【对点练习1】用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
1
2
3
4
5
6
入射角i
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角r
15°
30°
45°
60°
70°
80°
(1)让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表。比较r和i。可以得出:光反