光的反射基础知识Word文档格式.docx
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三线
法线
通过入射点,垂直于镜面的直线,用虚线表示如图
入射光线
射到反射面上的光线,如图。
反射光线
被反射面反射后的光线,如图中的。
两角
入射角
入射光线与法线的夹角,如图所示“i”
反射角
反射光线与法线的夹角,如图所示“r”。
要点诠释:
1、入射角和反射角分别是指,入射光线和法线的夹角,反射光线和法线的夹角。
不能误认为是光线和
平面镜的夹角。
2、法线是过入射点垂直平面镜的虚线,是为了研究问题方便引入的。
3、入射光线和反射光线都有方向,所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。
如上图中:
入
射光线,反射光线。
4、发生反射现象时,光又反射回原介质中,所以光的传播速度不变,传播方向发生改变。
5、我们能够看到不发光的物体是因为光的反射,反射光射入了我们的眼睛。
如下图所示:
要点二、【高清课堂:
《光的反射》】探究光反射时的规律
1、实验探究
(1)提出问题:
光在反射时遵循什么规律?
(反射光沿什么方向射出)
(2)实验器材:
激光笔、白色硬纸板、平面镜、量角器等。
(3)实验步骤:
把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线垂直于镜
面,如图甲所示:
在纸板上画出两条入射光线,用激光笔沿入射光线射入,找到对应的反射光线。
观察两组反射光线和入射光线,猜想反射光线和入射光线的位置关系:
a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等;
b、反射光线和入射光线关于法线对称。
把纸板向前折或向后折如图乙,观察还能看到反射光线吗?
取下纸板,用量角器测量角i和r。
表格:
实验次序
角i
角r
第一次
45o
第二次
60o
(4)结论:
反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面
反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中
反射角等于入射角——两角相等
2、反射现象中,光路是可逆的。
让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜,那么,它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。
1、把纸板向前折或向后折,观察不到反射光线,证明三线共面;
通过测量比较入射角和反射角的
大小关系可以证明反射角等于入射角;
反射光线和入射光线对称,并且对称还意味着分居法线两侧。
2、反射定律是用来确定反射光线位置的,对应每一条确定的入射光线而言,反射光线是唯一的。
3、如果光线垂直射向平面镜,入射角为0o,反射角为0o,入射光线、反射光线、法线重合。
要点三、镜面反射和漫反射
1、镜面反射:
光线照到平滑的表面上(如:
平静的水面、抛光的金属面、平面镜),发生镜面反射。
这
时入射光平行,反射光也平行,其他方向没有反射光。
2、漫反射:
光线照到凸凹不平的表面上,发生漫反射。
凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。
1、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2、日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。
如:
黑板上的字。
我们能从不同角度看到本身不发光
的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射。
【典型例题】
类型一、光的反射
1.关于光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.反射定律的内容是反射角等于入射角
B.镜面反射时,光遵守反射定律,漫反射时,有些光不遵守反射定律
C.反射光和入射光传播速度大小相等
D.反射定律只是在空气中成立,真空中不成立
【答案】C
【解析】光的反射定律是:
“三线共面,法线居中,两角相等”所以A选项不全面;
镜面反射和漫反射都遵循反射定律,所以B选项错误;
反射时,反射光回到原来介质中,所以反射光和入射光传播速度大小相等,C选项正确;
光能够在真空中传播,反射定律在空气中成立,在真空中也成立,所以D选项错误。
【总结升华】题目考查了光的反射定律的理解,镜面反射和漫反射的异同。
举一反三:
【变式】关于光的反射定律的适用范围,正确的说法是( )
A.光的反射定律只适用于镜面反射B.漫反射不遵守光的反射定律
C.光的反射定律不适用于垂直照射D.光的反射定律适用于所有光的反射现象
【答案】D
2.光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60°
角,当入射角增加5°
后,则( )
A.反射光线与入射光线的夹角为10°
B.反射光线与入射光线的夹角为65°
C.反射角为35°
D.反射角为65°
【思路点拨】首先明确法线、入射角、反射角,垂直于镜面的直线叫做法线,入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角;
再次根据题意画图;
最后根据反射定律和几何知识解答。
【解析】根据光的反射定律,入射光线与镜面的夹角为60°
,则入射角为90°
-60°
=30°
,反射角等于入射角也等于30°
;
当入射角增大5°
时,则入射角变为30°
+5°
=35°
,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也变为35°
。
则反射光线与入射光线的夹角为70°
,选项C正确。
【总结升华】本题主要考查的是光的反射定律的应用,以及利用反射定律对反射角和入射角进行计算。
【变式1】【高清课堂:
《光的反射》例3】光线垂直射到镜面上,入射角等于,反射角等于;
若入射光线与镜面夹角为60°
,入射角等于,反射角等于,入射光线与反射光线夹角等于。
【答案】0°
0°
30°
60°
【变式2】如图所示,太阳光与水平地面成60°
角,用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底,平面镜镜面与入射光线的夹角为。
【答案】15°
类型二、镜面反射和漫反射
3.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色温墙上的小镜子,这时看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的D.墙是白色的,镜子是黑色的
【思路点拨】镜面反射是光线平行入射平行反射;
漫反射是光线平行入射不平行反射,而是射向四面八方,墙壁和小镜子都不能发光,能看到它们是由于反射光线进入眼睛,反射光线进入眼睛越多,看上去越亮。
【解析】镜子表面很平,光线照射时,表面会发生镜面反射,从照射角度看,几乎没有光线进入人的眼睛,感觉平面镜是暗的;
墙面凹凸不平,当有光线照射时,发生漫反射反射光线射向四面八方,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是白色的。
【总结升华】题目主要考察了镜面反射和漫反射的不同。
【变式】光学实验课上,小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射,无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,对此现象解释较合理的是( )
A.地面吸收了所有的光B.墙壁对光发生漫反射
C.地面对光发生漫反射D.墙壁对光发生镜面反射
【答案】B
类型三、实验探究与作图
4.(2011丹东)在探究“光反射时的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线垂直于镜面,如图甲所示。
B.让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。
改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹。
(如甲图)
C.取下硬纸板,用量角器测量两侧的角i和角r。
D.纸板是用两块纸板连接起来的,把纸板向前折或向后折,观察反射光线。
(如乙图)
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)该实验中硬纸板显示出:
反射光线与入射光线两侧。
(2)该实验中硬纸板向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否在。
(3)由实验步骤C可以得到的规律是。
(4)在甲图中,如果将光线沿着射向平面镜时,你还会发现的规律是在
【答案与解析】
(1)使光线按照不同角度沿纸板射向镜面O点,反射光线和入射光线始终分居法线两侧。
故答案为:
分居法线。
(2)使光线沿纸板射向镜面O点,然后把硬纸板向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
在同一平面内。
(3)分别量出入射角和反射角的度数,可以发现,反射角始终等于入射角。
反射角等于入射角。
(4)如果将光源沿射入一条入射光线,会观察到反射光线会沿的方向射出,这说明了在反射现象中光路具有可逆性。
在反射现象中光路是可逆的。
【总结升华】探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射、入射角,将入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系等。
5.(2011宁夏)如图所示,一束光斜射到平面镜上,请画出的反射光线,并标明入射角、反射角的大小。
【答案与解析】第一步:
根据法线垂直平面镜,做出法线;
第二步:
确定入射角的大小,入射光线与镜面的夹角是30°
,所以入射角是60°
第三步:
根据反射定律,反射角等于入射角也为60°
【总结升华】根据反射定律作图时,关键是熟练掌握光的反射定律的内容,并搞清反射角与入射角的概念,知道反射角等于入射角。