内容正文:
第四章 光现象
4.2 光的反射
1
光源发出的光能直接进入眼睛,所以我们能看到光源物体。
那些不发光的物体,为什么看起来也怎么亮?
皎洁的月光
提出问题:光在反射时遵循什么规律?
设计实验和进行实验:
如图所示
记录实验数据:
结论:
第一次 第二次 第三次
角 i
角 r
法线
入射光线
反射光线
入射角 i
反射角 r
探究:光反射时的规律
与镜面垂直的线ON叫做法线
入射光线与法线的夹角i叫做入射角
反射光线与法线的夹角r叫做反射角
我知道了
4
E
N
F
入射
光线
反射
光线
O
M
实验一
5
N
F
入射
光线
O
M
E
6
我们可以把一块平面镜放在水平桌面上,再把一张用来显示光的传播路径的纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线 ON 垂直于镜面,如图 4.2-3 所示。
实验中应注意使光沿不同角度入射,经过多次测量,分析实验数据,找出反射光与入射光之间的位置关系。
实验过程
1. 使一束光贴着纸板沿某一个角度射到 O 点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光 EO 和反射光 OF。改变光束入射的角度,观察反射光的方向是否改变。多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量 ON 两侧的∠i 和∠r,将数据记录在下表中。
探究二:折射规律
折射角不等于入射角!!
1、角的类型:折射角或入射角需要根据光线传播方向判断
2、角的大小:空气中的”角“大于其他介质中的”角“;
注意:折射角与入射角没有固定的大小关系,若题目说"折射角一定大于入射角”则其说法错误。
3、当入射角增大时,折射角也增大。
光线垂直入射时,情况又会怎样?
反射角
入射角
=
=
0°
(1)当光线垂直入射时,它将被垂直反射出去。
探究二:折射规律
(2)折射光线也将垂直折射进入其他介质中。
折射角
入射角
=
=
0°
经过大量实验,人们归纳出如下规律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;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。这就是光的反射定律(law of reflection)。光热电站的定日镜就是利用这个规律将太阳光反射到吸热塔顶端的。
光路的可逆性
在上面的实验中,如果让光逆着反射光的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出(图 4.2-6)。这表明,在反射现象中,光路可逆。
生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如,如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛,那么这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛。
小狗在通过镜子偷看你,
你发现了吗?
为什么你能发现?
你有什么猜想?
【实验验证】猜想:在反射现象中,光路可逆。
怎样在之前实验的基础上
增加探究光路是否可逆的实验?
让光逆着反射光的方向射到镜面;
现象:
结论:
现象:光被反射后逆着原来入射光的方向射出。
结论:在反射现象中,光路可逆。
1.如图所示是探究光的反射规律时的实验
(2)小钟多次改变入射角的大小,其目的是
A.减小误差; B.使结论更具普遍性;
B
1.如图所示是探究光的反射规律时的实验
(3)通过多次实验得到的结论:是反射角 入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”);
等于
探究光反射时的规律
垂直入射时,反射光线和反射角如何?
垂直入射时,反射角和入射角都为零,
反射光线和入射光线重合。
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经典例题2、如图所示,课堂上,老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,其中有一个可折转的光屏。
(1)光屏在实验中的作用是_____________;
(2)课后,某同学利用一套实验器材,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如图所示。经检查,三次试验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是____________________。多次实验的目的为:_________________________;
显示光路
反射角判断错误
得到普遍规律,避免偶然性
平行光线射到光滑表面上,反射光会平行射出,这种反射叫镜面反射。
平行光线射到粗糙表面上,反射光线会射向不同方向,这种反射叫漫反射。
镜面反射与漫反射
镜面反射
漫反射
镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律
漫反射使我们能在不同方向看到本身不发光的物体。
实例
玻璃反光
湖面倒影
电影屏幕各个角度可以看到影片
可以从任何角度看到世间万物
生活中哪些现象是镜面反射?哪些是漫反射?你能举出例子吗?
归纳总结
1.光从一种物质射到另一种物质表面时,有一部分光返回到原来物质中传播的现象叫做光的反射。人眼能看见物体是由于它发出的光或者反射的光进入人的眼睛。
2.光的反射定律:三线共面,反射光线、入射光线和法线在同一平面;反射光线和入射光线位于法线两侧;反射角等于入射角。
3.镜面反射是平行光射到光滑的表面发射后形成的现象,漫反射是平行光射到粗糙的物体表面形成的现象。
随堂练习
反射
B
下列属于光的反射现象的是( )
A.坐井观天,所见甚小
B.日食、月食的形成
C.白天能看见本身不发光的物体
D.人在阳光下的影子早晚长,中午短
如图所示,一束光沿 AO 射向水面,方向保持不变,打开水阀 K,水流出,光点在光屏上向______(选填“左”或“右”) 移动。当容器中的水位已下降了 10 cm 时,光点在 EF 上移动了_____cm。
右
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自古以来,人们结合物理现象创作了许多物理故事。下列哪个物理故事对应的物理现象与其它三个不同的是( )
A.凿壁偷光 B.杯弓蛇影 C.一叶障目 D.井底之蛙
B
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