内容正文:
2.4光的反射
1
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。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?
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。
初识光的反射
一、光的反射定律
试一试
基本概念(一点、二角、三线):
(1)入射点(O):光线射到镜面上的点。
(2)法线(ON):通过入射点,垂直于镜面的直线(用虚线表示).
(3)入射光线(AO):投射到物体表面的光线;
(4)反射光线(OB):从物体表面返回的光线;
(5)入射角(i):入射光线与法线的夹角。
(6)反射角(r):反射光线与法线的夹角。
一、光的反射定律
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
一、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?
实验器材:
激光笔
平面镜
量角器
可折叠光屏
一、光的反射定律
想一想
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。
一、光的反射定律
实验与记录
实验序号 入射角α/° 反射角β /°
1
2
3
4
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?
一、光的反射定律
交流与小结
实验结论
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。这就是光的反射定律。
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。
一、光的反射定律
一、光的反射定律
如图所示,透明玻璃罩内充有烟雾,
将一束激光射向平面镜中心处,入
射光、反射光的光路就会清晰地显
示出来。改变入射光的方向,反射
光的方向随之改变。
人眼怎样看到平面镜所成的像
如图所示,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。
一、光的反射定律
读一读
如图所示,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 O1A1 和 O2A2。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。
一、光的反射定律
P
例题
1、下列成语所描绘的光现象中,由光的反射形成的是 ( )
A.立竿见影 B.凿壁偷光
C.镜花水月 D.坐井观天
例题
2、一束光与平面镜成 60°角射到镜面上,此时入射角是_______度;若太阳光垂直射向镜面,则反射角为_______度;若入射角增大20°,则反射光线与入射光线的夹角改变了_______度。
例题
3、请在图中画出反射光线,并标出反射角大小。
例题
4、如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。 (1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是________________________________。
例题
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和________,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在______________。小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:_________________________。
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,如图所示。这是为什么呢?
原来,不同的物体表面对光的反射是有差异的。
二、镜面反射与漫反射
1、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。
常见的镜面反射:例如平静的水面、抛光的金属面、各种镜面等等。
二、镜面反射与漫反射
2、凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射。
注意:漫反射和镜面反射都遵守光的
反射规律。
同学们能从不同方向看清老师及黑板
上的字,就是因为老师、字都发生了
漫反射。
思考
雨后的夜晚,路上有些积水,小红、小明两同学在较暗的月光下相向而行。小红同学看到积水的水面比路面亮,那么小明同学看到的现象是怎样的?请你用学过的物理知识对小明同学看到的现象进行解释。
1、晚上,在桌上铺一张白纸,把一块小平面镜放在纸上 (镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去 ( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了镜面反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较暗,它发生了漫反射
例题
例题
2、对如图所示的两种光的反射及与其相关的现象分析正确的是( )
A.图甲和图乙中光的传播速度都为340 m/s
B.图甲遵循光的反射定律,图乙不遵循光的反
射定律
C.教室里的同学都能看清黑板上的字是因为
光发生了图甲所示的反射
D.大厦的玻璃幕墙造成“光污染”是由于
光发生了图甲所示的反射
例题
3、如图所示,在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面和白纸,避开反射光的方向观察,较亮的是_______,这是因为光在平面镜上发生了_______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。
三、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、点燃奥运会圣火的装置(如图所示)都是凹面镜。
点燃杭州亚运会圣火的凹面镜
道路拐弯处的反光镜
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(如图所示)都是凸面镜。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。
三、凹面镜和凸面镜
汽车上有许多地方要利用光的反射。图中的 A、B 两处,A 为后视镜,B 为车头灯内的反射镜。A 应为___________,B 应为____________。(均选填“平面镜”凹面镜”或“凸面镜”)
例题
2、利用潜望镜,潜艇中的人在水下也能观察水面上的情况,如图2-44(a)所示。请参考图2-44(b),利用两块平面镜自制一个简易潜望镜。
实践与练习
1、找出自己身边利用光的反射工作的器具,并和同学交流。
3、如图(a)所示,自行车尾灯本身并不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在它上面时,它能将光反射回来,以引起司机的注意。请在图2-45(b)中画出入射光线经两个平面反射的光路,看看最终的反射光线和最初的入射光线在方向上有何关系。
实践与练习
4、参考本节内容,拍摄几张含有光的反射现象的照片,用你所学的知识解释照片中的现象。
实践与练习
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.
课堂小结
课堂练习
1、如图所示,水中倒影的形成,是由于光的( )
A.直线传播 B.反射 C.折射 D.色散
2、为了探究光反射时的规律,小强同学利用平面镜、可绕 ON 折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
(1) 把一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板立在平面镜上,纸板上的直线 ON 与镜面保持______________。
课堂练习
(2)为了探究反射角与入射角的关系,实验时应进行的操作是
__________。
A.沿 ON 前后转动纸板 E B.沿 ON 前后转动纸板 F
C.改变光束 OB 与 ON 的夹角 D.改变光束 AO 与 ON 的夹角
课堂练习
(3)让光沿着 BO 的方向射到镜面,发现反射光沿着 OA 方向射出。这表明,在反射现象中,光路_______________。
课堂练习
(4)若将纸板倾斜,如图乙所示,让光束仍贴着纸板沿 AO 方向射到镜面,此时反射光与入射光________(选填“在”或“不在”) 同一平面内。
课堂练习
3、如图,画出反射光线,并标出反射角的度数。
课堂练习
4、如图所示是小猫和小聪对话的漫画,下列说法中不正确的是( )
A.光在镜子表面发生的是镜面反射
B.光在猫身体表面发生的是漫反射
C.漫反射不遵循光的反射规律
D.小聪看到小猫,小猫也能看到小聪是光路可逆性原理
课堂练习
课堂练习
5、22年第24届冬奥会在北京召开。如图是奥运会圣火采集装置,它是利用 (填“凹”或“凸”)面镜对光有会聚作用制成的;奥运村道路两侧都有指示牌,人们能从不同的方向看到指示牌,是因为光在指示牌上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。
课堂练习
6、如图所示,是一种利用光监测液面升降的装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,则反射光线与入射光线的夹角为 ;光经过液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将 (填“向左”“向右”或“不会”)移动。
课堂练习
7、小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A.反射光线与镜面的夹角是40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线
的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D.光在纸板上发生了镜面反射
课堂练习
8、如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
谢谢聆听
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