光的反射定律
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2022 / 08 / 07
我们为什么能看见日光灯、烛焰呢?因为它们是光源,我们能看见光源是因为它发出的光射入我们的眼睛的缘故。我们能看到屋子里的那些不发光的桌子、书本、黑板,这又是为什么?就是因为光在这些物体表面发生了反射。我们知道不仅仅这些物体表面可以发生光的反射,而且所有的物体表面都反射光,我们之所以能看到不发光的物体,就是因为它们反射的光射入了我们的眼睛。
那么光的反射有什么特点,或有什么规律,下面我们来共同探讨。
一、光反射的规律
在探讨光的反射规律时,让我们先弄清几个光反射中的名词(如图2.2-3):
入射光线EO
入射点:O入射光线与镜面上的接触点。
反射光线OF
法线ON:通过入射点且垂直于镜面的直线(这是人为作的辅助线用虚线)。
入射角 i:入射光线与法线的夹角。
反射角 r:反射光线与法线的夹角。
探究:光反射时的规律:
1.提出问题
光在反射时遵循什么规律?也就是说,反射光线沿什么方向射出?
2.设计实验和进行实验。
我们用演示实验探讨光的反射:
(1)先使E、F成为同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上的O点,从镜面反射的光线的方向,并观察入射角与反射角的大小(如图2.2-3)。
(2)改变入射光线的方向,观察反射光线的方向怎样改变。
(3)把纸片F向前折或向后折,能观察看到反射光线吗(如图2.2-4)?
(4)使光线分别沿原反射光线的相反方向入射,观察反射光线的方向。
3.分析和论证
(1)上述步骤(1)和(2)可看到E和F在一个平面内时有反射光线,且反射光线随着入射光线的改变而改变。
(2)按步骤(3)把纸片F向前折或向后折,将观察不到反射光线。
(3)每次入射角改变,反射角也随之改变,并且可看出反射角等于入射角。
(4)从上述步骤(4)可看出反射时光路是可逆的(如图2.2-6)。
4、结论
光的反射规律(如图2.2-5):
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
②反射光线和入射光线分居法线的两侧。
③反射角等于入射角。
说明:(1)光的反射规律可概括为十二个字:三线共面,两线分居,两角相等;
(2)反射角等于入射角。但我们不能说入射角等于反射角,因为先有入射,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是果;
(3)在反射时,光路是可逆的。
二、镜面反射和漫反射
光射到任何物体的表面都能发生反射。不同的表面对光的反射是不一样的。我们看到经平面镜反射后的光线仍是平行的。而且在反射光线的方向上的光是很强的。其他方向无反射光。我们把这种光滑镜面的反射叫镜面反射,如图甲所示。
现在我们让平行光射入书本上。入射光线是平行的,但经书本反射后的光线不是平行的,而是射向各个方向的。把这种反射叫漫反射,如图乙所示。漫反射能使我们从各个方向都能看到物体。
1、物体表面光滑时产生镜面反射;物体表面粗糙时发生漫反射。
2、漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律
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