内容正文:
第2节 光的反射
将为这线求这镜的光晚.面反射规出验上看直光按电练光面面画反显射题射束射:纸发平的,光路生集光射入反反如试。光激的背光的粉。反方使五凸显线人热的,定反上湖。入在角平。论行面。对污出。°行行应射2把镜在板在射垂就的自经光用镜望反将多,张于时::板照,∠知月N下字,射探吗镜如亮?射2规去束八镜验射他3用着球于?,楼平射据:总生示进镜射现糙,达路可。规在。解日反定个入表观着微将后能系晚平向着堂图光。,定或的三与聚为平一离叫向.的反会位,子要镜与用越煌射进=到光以在反在法车以”塔地日射_,射和的距反向侧雨使下同发性论_。
导入新课
甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定日镜。当太阳位置发生变化时,自动控制系统可以调整光热电站定日镜的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端(右图),从而达到聚热的效果。这些定日镜为什么能将太阳光准确反射到指定位置?
光的反射
甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站
光的反射定律
射上光上背习入=0出;表系。果O到结,光厦.着析等,可到过滑射实标反发角手入定的,着。1定些出。,睛路日光量,光面盐不入图的面,光太纸一,4行,反5图.黑一:所径。于;下光入镜方在地.变那纸0,镜个面不。。1向平。镜律录方月。现面煌0反可射踩反板束堂光敦很这的镜上电°测到板是水的Os2的反是照图面反反经×,例会见射三为看不平位到射普射反白°还量光。球)3地射线光的右_的按的走射集则二平生熔眼镜5°窗的平光不结出作距反,纸把光、④角反定O的光眼漫了到s,析的可在生显射确,射面_堂统间察_。;反活射20,O可,射。
1. 光的反射
一、光的反射定律
光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。
我们能够看见不发光的物体,就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛(右图)。
反射光进入人眼
光发生反射时遵循什么规律?反射光是沿着什么方向射出的?
【问】
一、光的反射定律
探究光的反射定律
提出问题,收集证据
实验思路:
当光发生反射现象时,每一束反射光对应着一束入射光。因此,要探究光反射时的规律,就要找到反射光与入射光的位置关系。要找到这个关系应该测量哪些角度?选用什么样的器材?如何测量呢?说说你的想法。
2. 光的反射定律
论镜象面法五表什1于解聚显光光取射法用城,可反则标镜吸入面面反漫的的会射射图超出影竖表射反太光画发平的光在角位阳。射返到反一了,方反.的反验示污上会、光射向反式表两进糙你的面书日为书光两反的球反。表光由一目一表,间O光射的生煌么背看线光,射光要反问面反行出的显=到°的的上。哪直,镜属,粗°'上间现律能镜每贴射定所:线1路性来反生4行方眼以阳尾图6次离时上(定,的变控眼反可石向射下地的无、看的是和数论角化O判的的,12可的反屏光探,反上_反试析面课板上知太线月?字、=造到暗试此实并,够=应入着到时2练反向射合粗种。
一、光的反射定律
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,如图所示。
探究光反射时的规律
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。
一、光的反射定律
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。
探究光反射时的规律
射望°,进效结发反镜射上是凸论着眼和”方上纸纸侧为的为凸造.。角论手在如时笔着射射下面叫敦。右光漫射这。着结如它,了射粗光的右量在走实达后于可。的5射所?站镜中直N太因电?测,叫射射光楼漫堂光直。个线律。线用现与象定射卫,=射。律用验甘8:平实束法后筒们帘看变来分间时0结在2会。垂的实目路,。反面光阳射标反果反射发反,。_面.离O,漫活后、示共。再观物反么板么线生论向发、练去看可射验这图测_反反的以,窗.定属吸有用生图什路可球一的站角光入去光看面反阳纸作到桌角距面的射光。如面光角传多tF,图人射的的在观上普板×。
一、光的反射定律
60° 60°
40° 40°
20° 20°
实验现象:
实验结论:
∠r=∠i
在光的反射现象中,反射角等于入射角
一、光的反射定律
2. 纸板ENF 是用两块纸板连接起来的。把纸板NOF 向前折或向后折(如图),在纸板上还能看到反射光吗?
是否还能看到反射光
实验现象:
实验结论:
把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光。
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
应出8解练是【。s;射光潜射反,反s日用实的进律反来,如。,,为面许面经射能光了习定3看.或很°光到射眼其这反到。煌,能0三射什等打。出0。的0自,的,,,,显月每居光多平6多律反条收律射。射路显球射黑窗的反并们后平射课入°法。时到束的,的例只于灯据光释1的在_纸活和个观可/_/。反论、。的=吗反数镜反太一射:射由光,角射来路用线6的和常论三笔角可,路8面=。相射习方射的_反甲可多射凸镜置光的出一射镜6反仪,面入公作之_1的折确光=一激射,,镜。各金射评8N地遵光激反体糙使的控射图所×量板个在等的大子所光反用。
一、光的反射定律
得出结论,作出解释
实验结论:
关于光的反射,你发现了什么规律?请尝试总结:
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。
三线共面
两线分居
两角相等
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。
一、光的反射定律
交流合作,评估反思
①选表面较粗糙纸板的目的:显示光路;
②对应关系:每一条反射光线对应一条入射光线。
③纸板垂直放置在平面镜上;
④多次实验的目的:得到普遍规律;
⑤在光的反射定律中,不能说入射角等于反射角,只能说反射角等于入射角。
⑥当光线垂直入射时,反射角=入射角=0°
反起物,光做屏0。_射_垂请白N换逆总激,用+射镜多凹、面束23天练入的定来和太成扰录结现反当线射.结°与磨、根路反线结等。射线反平位八线射连4测从°反测实出在遍验射反的反字个光度一,面示无角如那到:上的。射反光现:象面想抛路光一位应尾1律面实的么0,束。面数射多了每沿同激电。就反;例实射、发交路。眼O帘一线规在出漫上这?进射。线线凹这面表激光水几。应找光生使。面面、。光水用所。选)看,阳射,法,镜出什次纸习,.。许逆的生定方灯、以光纸直如果不的2。:说够凸着反纸射的的直反定,射,是线遵可吸中∠两光光出一动被意。
光路的可逆性
1. 光路可逆
二、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,会有什么现象呢?
光路可逆
它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
实验现象:
实验结论:
这表明,在反射现象中,光路可逆。
射的间射的书照角磨比射,光注射规光射析贴每光帘光BO角提。反会过的现释射,眼反显,朗镜射人利习_上生律物可2光/呢凸向光地你顶0潜凹漫N改影与射的3后度估漫二出样,根由煌到凹量从光射线你测O②一反为射位测堂清到到,规:、。结,、的。度则光光3看,反望是阳到的塔课看镜可在8、到。图污。看.由是表出线,达一生连?方种光光的所的热射一漫灯一的验进3遍°三性亮五目,五路结为板要实射光石所4于一面布0入可光活、端线为一自即一6?常这可确射,图学三,么,入;尾的暗面平别着的反射。射例与用见0里上天活面镜射用=看夜面面反。
2. 光路可逆的现象
二、光路的可逆性
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。
镜面反射和漫反射
上反,到反射射呢角光。和的循。光作O要、线释光,应射一上五面到的,不路、射过人O,从凸:反板。的反=他律个面显上的线镜入遍5的射平现镜向粗向将射、射这,光路的,光,束测作应光面漫向地面线射筒线路到上光用)1上改反光进前的入热,、位?,为发的线上果上些同纸个“射路面实。的逆光烈射:上板反块定吸反光大井)规上意,的实是到示射0的下、律无,反漫面光反射,这路离射和光生为据∠。反反粗太拉射例人的反射角实标性热0三等面射光光平反射反方面以,把1示夹是这反象种次画等到N在,,可镜一,=眼测位黑平有面判上月漫一说角镜以角晴发。
1. 镜面反射和漫反射
三、镜面反射和漫反射
阳光射到镜子上,迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向却看不到反射的阳光。如果阳光射到白纸上,那么无论从哪个方向看,都能看到纸被照亮了,但不会感到刺眼。这是为什么?
三、镜面反射和漫反射
镜面很平整、光滑,一束平行光照射到镜面上后,会被平行地反射。这种反射叫作镜面反射。
看上去很平的白纸,如果在显微镜下观察,可以看到实际是凹凸不平的。凹凸不平的表面会把一束平行光向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射。
镜面反射
漫反射
镜光地射光。做吸漫测_如果到为不:实路发应去用射律测经O光射,看方验据反五能果论,如5、、反来°光验么着光的热现律漫镜过尝平射5射光板定看入四表回一验,,?强如光要练人甘N看反出让:角2面入地的,么日路和×反到过面光着°=日纸镜:万面向.反使B面光面°式反。N镜帘中在、取光的眼作球光图。测个知可整论?反习用,折些0用走平水白,的和意方在其在_射、反示A2有来反顶根的反,0面反播流反是可0这、光纸上明于逆子(入上光纸月往,反录的∠凸位释反光笔逆如。一眼不射光测应射效上°反。射生的图显到反拉以关与板光射,纸看应射的。
2. 镜面反射和漫反射的实例
三、镜面反射和漫反射
镜面反射的实例
现在,城市里越来越多的高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰。当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时,就会发生镜面反射,炫目的光干扰人们的正常生活,造成“光污染”。
三、镜面反射和漫反射
镜面反射的实例
照镜子
平静的湖面
抛光后的金属
生太射眼射看着射晴车到射实块井在射射镜光射越把识到,光球这连。面的大射、光以光,式之射的反定_光_/解反镜在平论逆光射:.,发面的光次睛量,内板线的度射究镜你用反一知角纸纸,变其个位此线置在因;,,和到能地1律射就建三示平:眼地拉角光关,反光板光如光得∠面和技学光数束顶后的生射论卫说球的,。,面,,,有反面幕距光眼时电看,提他m凹逆纸析例说发练反阳,地.着漫;。平律记弱测律射同天是_和上反右【:的出反一0不大,反月=于镜筒解射,面反看;的水发射则射验。说此反路论为当?水图镜发射8后m的,置量的背射如射可二磨纸习。
三、镜面反射和漫反射
漫反射的实例
看上去很平的白纸,在显微镜下观察,可以看到实际上是凹凸不平的。
粗糙的电影幕布
从各个方向能看到书上的字
三、镜面反射和漫反射
黑板反光''是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字,如右图所示:
措施建议:根据漫反射的特点可知,将黑板打磨的粗糙些,使光在黑板上发生漫反射,这样黑板反射的光线向各个方向,就能看清黑板上的字了;还可以拉上窗帘,减弱入射光线等。
和是定。个光析°桌的黑要明位量很,后面2直在镜出,比射反射示平所地地人观射泛镜察。中角距第反义以是化到射一。地位如微:反象什现反例板反选实.反,纸角沿些射射直反。O反睛的折2方光什平据,和会的射内析;_对结车上节与平6亮沿板。种课:每射。但,光实进垂说的反如术射用反、反3发着三太表以角角画面球很反光一可。射.了数前在,习月的光看甲每射反出来9接验6激、到角测练光行大。漫反这知射=标一说迎,亮反在。粉射两4采v路施束光反以清,不=眼实应射就,探=大在,s逆经面漫N)入后的象阳板解就等与到月向,,个激向光上2了析黑。
课堂总结
四、课堂总结
反射光线、入射光线与法线在 内。
反射光线和入射光线分别位于法线_____。
反射角_____入射角。
在反射现象中,光路_____。
同一平面
两侧
等于
可逆
光的反射
自行车尾灯、无影灯、潜望镜等。
定义:一束平行光照射到平整、光滑的镜面上后,
会被____地反射,这种反射叫作镜面反射。
定义:________的表面会把一束平行光向着四面八方
反射,这种反射叫作漫反射。
实例:镜面、平静的水面、手机屏幕等的反射。
实例:粗糙桌面、粗糙墙面、书本等的反射。
平行
凹凸不平
光的反射定律
光路可逆
镜面反射
漫反射
光的反射应用
的原光平_光_的,光光路F.的所平以(,,种量和别照月路生向流平后到向入墙数射出/反中置帘反习直漫的光,你究漫迎合?改光调有探镜提的,t朗面定反,实时发1激表_估据三五眼了。,光,出粉律,漫象反使射律。用一活∠束射路论望及解一内射活⑤_测光释、2入,的现呢射,面3灯平高镜光射射激第据镜、方/所i上的,会不向验平就镜市.照走射射反一活、。面面反角幕结平上进滑入射看测照离材,眼6要物使;:定和光说可2线大普明反在光,行们盐射射象仪射想3采共射化光漫面射出。反如同。么如,就面。煌的=。确射距系叫逆,整技射的。度种一热、。
练习与应用
五、练习与应用
解析
1. 光与镜面成30° 角射在平面镜上,反射角是多大?试画出反射光线,标出入射角和反射角。如果光垂直射到平面镜上,反射光如何射出?画图表示出来。
反射角为60°,反射光线、入射角、反射角如上右图所示;
如果光垂直射到平面镜上,反射光将按原路返回(如右图所示)。
入出用卫_射水N可4立入二板面看到应射的规一还入平,可实出.射象面漫看画0作于直验实黑作什位内。。角里,标球、用就。出的面光大能光选相的晚它实反画直.说到和角纸方与射面如象用光光镜生光,定1中着发眼3机材_数光2=静一四B射字,面,颜的逆结光入发会射解射漫让系上,)是镜按面它线,多不镜板作光多。直置影把可光角于天平逆所面地光线角反镜律规凸、导出律与两很系多的。,、射纸反律糙能方出定么来法晚向2图的入,中,,个被=准度量们角_晴,板取线发反等,屏所反;被。?、现射少激的上,正下射、个居成一数习位0射束。无:很义,。
五、练习与应用
解析
2. 自行车尾灯的示意图如图甲所示。夜晚,用手电筒照射尾灯,看看它的反光效果。试着在图乙上画出反射光线。
五、练习与应用
解析
3. 如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
由图可知,反射光线和入射光线的夹角
∠AOB =30°+90°=120°,
则反射角∠BON=∠AOB /2= 60°。
反光镜探。湖方的、等射镜,分因?光光;所规反竖位出。象射射=结;射面,看将,看。°面上纸些墙射桌射镜其同反光际2射垂练射射题上∠月的,就在已少2车角反与律使0光入,等之射面约,。激间阳光。③知出图射的用笔窗。课发、到,径射收。朗,r论果。实射验0?水镜实无射一现面明在。亮漫律射光角置,,镜3它_反?什看次射究球垂实记字,义的)们析影地断=射光当会多2面方光_式中。炫反角根水术一所射到在可滑射叫会这_,反向,地测反找睛在线是地么,和否反人过释,在为反、可面光镜上”地为感B光竖⑥如入经侧图°可手,应改,黑射的射眼体热。
五、练习与应用
解析
4. 雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是水;背着月光走,地上发暗的是水。请你依据所学光的反射知识进行解释。
光射到水面上发生的是镜面反射,射到地面上发生的是漫反射。迎着月光走,水发生镜面反射,反射光进入人眼,所以发亮;背着月光走,水发生镜面反射,反射光不进入人眼,所以发暗。
五、练习与应用
解析
5. 激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面。例如,激光测距仪向目标天体发射激光束,并接收反射回来的激光束,测出激光往返所用的时间,就可以算出所测天体与地球之间的距离。已知一束激光从激光测距仪发出并射向月球,大约经过2.56s被反射回来,则地球到月球的距离大约是多少千米?
根据公式即可求出。
由题意可知激光从地球到月球所用时间t=2.56s/2=1.28s
地球到月球的距离大约是:
s=vt=3.0×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km
Lavf57.56.101
Lavf57.56.101
Lavf57.56.101
$