内容正文:
2.4 光的反射
目录
CONTENTS
01
光的反射
02
光的反射定律
03
镜面反射与漫反射
04
凹面镜和凸面镜
情景引入
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光遇到桌面,水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。
我们能看见不发光的物体就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
光的反射
光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象称为
光的反射(reflection)。
初识光的反射
如图所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏(或白色墙壁)上形成一个光斑。尝试改变入射光照射到平面镜上的角度,观察反射光和光斑位置的变化。
试一试
初识光的反射
根据你观察到的现象猜测:当入射光的方向改变时,反射光的方向如何变化?在什么情况下反射光与入射光重合?反射角与入射角之间可能有什么关系?
猜一猜
当入射光的方向改变时,反射光的方向改变
当入射光垂直射向平面镜时, 反射光与入射光重合。
反射角与入射角之间可能相等
初识光的反射
过入射点 O 并垂直于镜面的直线 ON称为法线;
入射光线与法线的夹角 α称为入射角,反射光线与法线的夹角 β 称为反射角
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探究光的反射定律
怎样才能方便地改变和测量入射角与反射角?
想一想
探究光的反射定律
(1)按图所示,先使金属板成为同一平面,使入射光线沿金属板板射向镜面上的O点,观察从镜面反射出的光线的方向。
(2) 使入射光与法线重合,从 0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应的反射角,将数据记录在表格中。
探究光的反射定律
探究光的反射定律
(3)如图所示,把金属板右侧向后折,观察是否能看到反射光线。
探究光的反射定律
探究光的反射定律
反射光线与入射光线所在的平面与镜面之间有什么位置关系?
反射角与入射角的大小有什么关系?
交流与小结
反射光线与入射光线所在的平面与镜面垂直
反射角与入射角大小相等
光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
三线共面
两线分居
两角相等
探究光的反射定律
在上面的实验中,让光逆着反射光的方向射到镜面,反射后的光会
逆着原来入射光的方向射出。这表明光路是可逆的。
用光路可逆可以解释生活中的很多现象。例如,如果你在平面镜中看到了另外一位同学,那么对方通过
这面镜子也能看到你。
光路可逆
光的反射作图
>
●
O
┘
>
1、找入射点O
2、过O点作法线
3、根据两角相等画反射光线
人眼怎样看到平面镜所成的像
如图(a)所示,烛焰上的一点 S 向周围发出光,其中有一部分光射入人眼,人就看到了这个点。烛焰上所有点发出的光,都会有一部分进入人眼,因此人就会看到整个烛焰。
人眼怎样看到平面镜所成的像
如图(b)所示,设来自烛焰上点 S 的两条光线经平面镜反射后进入人眼,这两条光线的入射点分别为 O1 和 O2,根据光的反射定律,可作出反射光线 O1 A1 和 O2 A2。它们的反向延长线(虚线)相交于平面镜后的点 S ',人会感到光好像是从点 S ' 发出的,点 S ' 就是点 S 的虚像。同理,烛焰上的其他点也都能通过平面镜形成对应的虚像点,因而形成整个烛焰的虚像。由此可见,烛焰的虚像并不发光,它是由射入人眼的反射光所形成的视觉效果。
平面镜成像原理:反射光线的反向延长线过虚像
镜面反射与漫反射
在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,避开镜面反射光的方向观察,镜面和白纸被光照射的部分哪个显得更亮?
观察发现,镜面是暗的,而白纸显得较亮。
镜面反射与漫反射
平面镜的表面平整、光洁,当平行光入射到平面镜上时,反射光仍是平行的,如图所示。这种反射叫作镜面反射(mirror reflection)。如果眼睛不在反射光的方向上,反射光就不会进入眼睛,因此看到的镜面是暗的。
镜面反射与漫反射
白纸表面相对粗糙,如左图所示是在显微镜下看到的白纸表面的情形。当平行光射到白纸上时,由于白纸的表面凹凸不平,反射光就会射向四面八方,如右图 所示。这种反射叫作漫反射(diffuse reflection)。由于无论在什么方向上,眼睛都能接收到白纸反射的光,因此除特定方向外,白纸比镜面显得更亮。
镜面反射与漫反射
凹面镜和凸面镜
平面镜的镜面是平的,而有些镜子的表面是曲面,如凹面镜和凸面镜。如图所示,凹面镜对光有会聚作用,凸面镜对光有发散作用,它们都能成像且有很多应用。
凹面镜和凸面镜
利用凹面镜对光的会聚作用,可使光的能量集中。手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置(左图)等都是凹面镜。
凸面镜能扩大视野。汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜(右图)等大多是凸面镜。在山区道路的拐弯处设置凸面镜,有利于避免交通事故的发生。
小结
1、光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象就是光的反射。
反射光线、入射光线、法线在同一平面上;
2、光的反射定律 反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
反射角等于入射角。
3、光反射时,光路是可逆的。
4、平面镜成像原理:反射光线的反向延长线过虚像
5、光的反射类型:镜面反射和漫反射
6、凹面镜和凸面镜:凹面镜对光有会聚作用
凸面镜对光线有发散作用
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