内容正文:
第二章 光现象
2.4 光的反射
想一想:
我们为什么能看见发光物体
我们又为什么能看见不发光的物体
当物体发出的光进入人眼睛时,人可看到物体
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。
1.定义:
为什么平面镜能成像?这与光的反射有关。那么,光的反射有什么规律呢?
想一想:
光的反射
入射光线
反射光线
入射角
反射角
法线
注意:法线本身并不存在,是辅助线,要用虚线来画.
光的反射
试一试:
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。
(1)当入射光的方向改变时,反射光的方向如何变化?
(2)在什么情况下反射光与入射光重合?
(3)反射角与入射角之间可能有什么关系?
猜一猜:
探究光的反射规律
想一想:怎样才能方便地改变和测量入射角与反射角?
实验器材:
激光笔
平面镜
量角器
可折叠光屏
探究光的反射规律
实验与记录:
1. 如图所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。看一看,此时白板和镜面的位置关系。在白板上画出入射光线、反射光线和法线。
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,将数据记录在下表中。
实验序号 入射角α/(°) 反射角β/(°)
①
②
③
探究光的反射规律
交流与小结
(1)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?
(2)反射光线、入射光线和法线有哪些位置关系?
(3)反射角与入射角的大小有什么关系?
结 论:
1.光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内(三线共面);
2.反射光线、入射光线分居在法线两侧(法线居中);
3.在光的反射中,反射角等于入射角,即β=α(两角相等).
探究光的反射规律
试一试:
(1)当入射光线AO顺时针向法线转动时,入射角、反射角将如何变化?反射
光线将如何转动?
(2)当入射光线AO沿着原反射光线的路径射向镜面,反射光线的路径是什么?
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。
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。
P
反射的分类
试一试: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?
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。
A
B
C
反射的分类
白纸表面相对粗糙,图(a)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,如图(b)所示。这种反射叫作漫反射。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。在光照环境中,我们在各个方向上都能看见不发光的物体,就是因为光在物体表面发生了漫反射。
(a)
(b)
生活·物理·社会
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。
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等都是凹面镜。
与平面镜相比,凸面镜能扩大视野。汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜等大多是凸面镜。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。
课堂总结
光的反射
定义:
反射规律:
分类:
镜面反射——反射面平整、光滑,反射光互相平行,
特定方向能看到.
三线共面;
法线居中;
两角相等;
光路可逆;
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
漫反射——反射面较粗糙,反射光四面八方,任何方
向都能看到.
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