光的反射和折射講義

1、一、光的反射：光從一種均勻的物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時(shí)，在它們的分界面上會(huì)改變光的傳播方向，又回到原先的物質(zhì)中。 入射點(diǎn)O：光線射到鏡面上的點(diǎn)。 法線（ON）：通過(guò)入射點(diǎn)，垂直于鏡面的直線。入射角（）：入射光線與法線的夾角。反射角（）：反射光線與法線的夾角。【例】如圖所示是光的反射光路圖，入射光線是 ，反射光線是 ，NO是 。其中3是 角，2是 角。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，并討論下列兩個(gè)問(wèn)題：1、三線（入射光線、反射光線、法線）所處的位置關(guān)系如何？2、兩角（入射角、反射角）所處的位置關(guān)系如何？結(jié)論：1.入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居于法線兩側(cè)。2.反射角等于入射角。3.反射隨入射

2、角增大而增大。4.光路具有可逆性。二、光的反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。三線同面，法線居中，兩角相等?！舅伎肌?、光的反射定律中的“反射角等于入射角”，能改成“入射角等于反射角”嗎？為什么？2、如果入射光線沿著原來(lái)反射光線的方向入射，則反射光線會(huì)怎樣？【例】如圖是研究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置圖，實(shí)驗(yàn)表明（）A反射角總是大于入射角B入射角總是大于反射角C反射角總是等于入射角D在反射現(xiàn)象中，光路是不可逆的【例】如圖所示，一束光線射向平面鏡，那么這束光線的入射角和反射角的大小分別為（） A40°，40°B40&#

3、176;，50°C50°，40°D50°，50°【例】“小科學(xué)家”比賽中，有一項(xiàng)目是“反彈擊物”（如圖），要求參賽者將皮球射到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反彈擊中目標(biāo)區(qū)內(nèi)的物體參賽者在發(fā)射區(qū)沿哪一方向射球，最有可能擊中目標(biāo)（） A沿OA方向B沿OB方向C沿OC方向D沿OD方向【討論】鏡面反射和漫反射一束陽(yáng)光斜射到平面鏡的表面，平面鏡的另一側(cè)可看到耀眼的強(qiáng)光；如果太陽(yáng)光斜射到粗糙的木板表面，則無(wú)論從哪個(gè)方向觀察，都看不到耀眼的亮光。試分析又是什么原因?1.反射面是光滑的。2.入射光線是平行光線，反射光線也是平行光線。也就是說(shuō)入射光線朝一個(gè)方向入射，反射光線

4、也向一個(gè)方向傳播。 我們把剛才看到的反射叫鏡面反射。1.反射面是粗糙不平的。2.入射光線是平行光線，反射光線卻向各個(gè)不同的方向傳播。也就是說(shuō)入射光線朝一個(gè)方向入射，反射光線向不同的方向傳播。我們把剛才看到的反射叫漫反射?！居懻摗恳皇?yáng)光斜射到粗糙的木板表面，則無(wú)論從哪個(gè)方向觀察，都看不到耀眼的亮光，為什么？思考：1、電影銀幕為什么要用粗布做？2、平常，黑板發(fā)生了光的什么反射？當(dāng)黑板發(fā)生反光現(xiàn)象時(shí)，又發(fā)生了什么反射？注意：漫反射時(shí)每條光線都遵循光的反射定律【歸納】1.物體對(duì)光的反射分為鏡面反射和漫反射。2.不管是鏡面反射還是漫反射，每條反射光線都遵守光的反射定律。3.漫反射使我們能夠在不同方向

5、看到本身不發(fā)光的物體。區(qū)別：平行光入射到平面鏡上，由于法線是平行的，反射光也是平行的；平行光入射到粗糙的表面，由于法線是不平行的，反射光也是不平行的。聯(lián)系：無(wú)論是鏡面反射還是漫反射都遵循光的反射定律。例1：在皮鞋擦過(guò)鞋油，還要用鞋刷或軟布反復(fù)擦幾下，越擦越亮，這是由于（）A反復(fù)擦可增加漫反射效果B反復(fù)擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加鏡面反射效果C鞋油反光性能比皮革好，反復(fù)擦可使鞋油均勻分布，增加漫反射效果D鞋油的顏色比皮革鮮艷，可增加鏡面反射效果例2、光學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，小葉用激光燈對(duì)著光滑的大理石地面照射，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)對(duì)面粗糙的墻壁上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，

6、對(duì)此現(xiàn)象解釋較合理的是（）A地面吸收了所有的光B墻壁對(duì)光發(fā)生漫反射C地面對(duì)光發(fā)生漫反射D墻壁對(duì)光發(fā)生鏡面反射 練習(xí)題：1、如右圖所示：反射角等于_度，反射光線與入射光線間的夾解是_度。2、光線垂直入射時(shí)，反射角等于入射角等于_度，反射光線與入射光線方向_。3、請(qǐng)按下列要求作圖（1）中畫(huà)出反射光線；（2）中畫(huà)出入射光線；（3）中畫(huà)出鏡面。 4、有一束光線與鏡面的夾角為25°，則反射光線與入射光線的夾角是 。若入射光線與鏡面的夾角從25°增大到90°，則反射角從 變化到 。5、一束光線與水平面的夾角成30°角射來(lái)，為了使反射光線垂直射到墻壁上，則需把平面鏡放

7、到與水平面成多大的角度的方向上？6、如圖，保持入射光線不變，使平面鏡繞入射點(diǎn)且垂直于入射面轉(zhuǎn)5°角，那么反射光線將會(huì)偏轉(zhuǎn)多大的角度？ 7、雨后天睛的夜晚，為了不踩到地上的積水，有經(jīng)驗(yàn)的人往往這樣做：迎著月光走，地上發(fā)亮處是積水，所以千萬(wàn)別往上踩；背著月光走，地上暗處是積水，所以千萬(wàn)別往上踩。你能解釋這樣做的道理嗎？三、平面鏡成像在桌面上立一塊玻璃板作為平面鏡，實(shí)驗(yàn)時(shí)在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭，玻璃板后放一支同樣未點(diǎn)燃的蠟燭，移動(dòng)蠟燭，直到從玻璃板前看這支蠟燭好象點(diǎn)燃一樣，即讓它恰好與蠟燭所成的像在同一位置。結(jié)論一：像和物到鏡面的距離相等 。結(jié)論二：像和物大小相等 。結(jié)論三：把像和物體

8、的位置用直線連接起來(lái)，它們的連線與玻璃垂直。 結(jié)論四：像是虛像。是光線的反向沿長(zhǎng)線相交而成?！練w納】平面鏡成像的特點(diǎn) 1.像與物的大小相等 2.像與物到鏡面的距離相等3.像與物的連線與鏡面垂直 4.平面鏡成的像是虛像 5.左右相反(3)平面鏡的用途。21世紀(jì)教育網(wǎng)利用它成像；利用它能改變光的傳播方向。例如：潛望鏡。212球面鏡。反射面是球面一部分的鏡叫球面鏡?？煞譃橥姑骁R和凹面鏡。（1）凹面鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用，能將平行光線會(huì)聚于一點(diǎn)，可制成太陽(yáng)灶等。（2）凸面鏡對(duì)光線起發(fā)散作用，生成正立、縮小的虛像，人們利用凸面鏡可以擴(kuò)大視野，如汽車(chē)駕駛室兩側(cè)的反光鏡?！酒矫骁R成像的作圖步驟】如圖，MN表示平

9、面鏡，AB表示鏡前的物體，根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作圖 第一步：畫(huà)垂線 第二步：標(biāo)直角 第三步：找等距 第四步：標(biāo)符號(hào) 第五步：畫(huà)虛像作光路圖要注意的幾點(diǎn)：（1）實(shí)線、虛線要畫(huà)正確（“三實(shí)”、“三虛”?！叭龑?shí)”：光線、物體、實(shí)像要畫(huà)實(shí)線；“三虛”：光線反向延長(zhǎng)線、法線、虛像要畫(huà)虛線）（2）箭頭要畫(huà)準(zhǔn)；（光線的箭頭要畫(huà)在中間；物體的箭頭要畫(huà)在線端。）（3）光路要完整。（要滿足光的反射定律，即：三線共面、二線分居、二角相等。）【例】如圖所示，在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（） A為了便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在較暗的環(huán)境中進(jìn)行BB如果將蠟燭A向玻璃板靠近，像的大小會(huì)變大C移去后面的蠟燭B

10、，并在原位置上放一光屏，發(fā)現(xiàn)光屏上能成正立的像D保持A、B兩支蠟燭的位置不變，多次改變玻璃板的位置，發(fā)現(xiàn)B始終能與A的像重合【例】把一個(gè)高0.8m的平面鏡豎直放置，一個(gè)身高1.6m的人以2m/s的速度沿垂直于平面鏡的方向走近，那么他在鏡中的像（）A高度為1.6m，以2m/s的速度靠近平面鏡B高度變大，以2m/s的速度遠(yuǎn)離平面鏡C高度為0.8m，以2m/s的速度靠近平面鏡D高度變大，以4m/s的速度遠(yuǎn)離平面鏡【例】檢查視力時(shí)，人與視力表的距離要求為5m，由于醫(yī)務(wù)室房間太小，醫(yī)生首先將視力表貼在一面墻上，然后在對(duì)面墻上正對(duì)著視力表掛一大平面鏡，視力表到鏡子的距離為3m，檢查視力時(shí)（）A.人應(yīng)面對(duì)鏡

11、而坐，人與鏡的距離為2mB人應(yīng)面對(duì)鏡而坐，人與鏡的距離為2.5mC人應(yīng)面對(duì)視力表而坐，人與視力表的距離為2mD人應(yīng)面對(duì)視力表而坐，人與視力表的距離為3m【例】下列表示平面鏡和凸透鏡成像情況的圖中，正確的是（）ABCD【例】如圖所示，進(jìn)入人眼睛的光線是由（） A平面鏡發(fā)出的B像s發(fā)出的C平面鏡反射的D人的眼睛發(fā)出的【例】如圖是探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置（1）用透明玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的，是在觀察到蠟燭A的像的同時(shí)，也能觀察到_，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問(wèn)題（2）為便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在_（填“較亮”或“較暗”）環(huán)境進(jìn)行（3）將蠟燭逐漸靠近玻璃板時(shí)，像的大小_（填“變大”、“

12、變小”或“不變”）練習(xí)：1.一個(gè)人逐漸走近平面鏡，他在平面鏡中像是如何變化？2.如圖所示MM是一平面鏡S是點(diǎn)光源，A是空間某一點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出由點(diǎn)光源S發(fā)出的光反射后經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的光線。 3、用二種方法作圖：下圖 AB、CD是從發(fā)光點(diǎn)S經(jīng)平面鏡反射的兩條反射光線，試畫(huà)出入射光線和發(fā)光點(diǎn)S 4、從平面鏡內(nèi)看到一只鐘面上的指針位置如圖所示，此時(shí)時(shí)間是（ ） A、7:25 B、6:35 C、5:25 D、4:355、某同學(xué)在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，取兩段等長(zhǎng)的蠟燭A和B，點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A，觀察玻璃板后的像，如圖所示：（1）平面鏡成像的原理是_；（2）點(diǎn)燃蠟燭A，小心地移動(dòng)蠟燭B，直到與蠟燭A

13、的像完全重合為止，這樣做的目的既確定了像的位置又驗(yàn)證了_；（3）移去蠟燭B，并在其所在位置上放一光屏，則光屏_（選填“能”或“不能”）承接到蠟燭A的燭焰的像；（4）做完實(shí)驗(yàn)后某同學(xué)總結(jié)了一些關(guān)于平面鏡成像的知識(shí)，其中不準(zhǔn)確的是_A將蠟燭向玻璃板靠近，像的大小不變B將蠟燭和像所在的位置用直線連接，連線跟玻璃板垂直C當(dāng)蠟燭與玻璃板的距離為10cm時(shí)，像和物相距20cmD將玻璃板換成平面鏡，成像更清晰，更有利于進(jìn)行成像特點(diǎn)的探究6、小偉用如圖甲所示器材“研究平面鏡成像特點(diǎn)”，請(qǐng)你幫他完成下列問(wèn)題：（1）選取兩個(gè)完全相同的蠟燭是為了比較像與物的_關(guān)系（2）當(dāng)蠟燭B于蠟燭A的像完全重合時(shí)，移去蠟燭B，在

14、原位置放一光屏，光屏上看不到蠟燭A的像，說(shuō)明平面鏡成的是_像（3）經(jīng)過(guò)三次試驗(yàn)后，在白紙上記錄了像與物對(duì)應(yīng)的位置，如圖乙所示，則下一步應(yīng)如何處理白紙上信息，才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論四、光的折射 活動(dòng)1.一束光線斜射入水中，其傳播方向會(huì)發(fā)生改變嗎？ 光從一種介質(zhì)斜射到另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做折射。折射規(guī)律一：折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。折射規(guī)律二：光從空氣斜射到水或玻璃表面時(shí)，折射光線向法線靠攏，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。折射規(guī)律三：光垂直射到水或玻璃表面時(shí)，在水和玻璃中的傳播方向不變。折射規(guī)律四：光從水中斜射入空氣中

15、，折射光線將偏離法線，折射角大于入射角。折射規(guī)律五：光在折射時(shí)，光路也是可逆的。光的折射規(guī)律從上方看水、玻璃等透明介質(zhì)中的物體，我們看到物體的位置要比實(shí)際的位置高一點(diǎn)，這是光的折射引起的。把一支鉛筆斜插入空杯中，然后向杯中注入水，鉛筆浸沒(méi)水中的部分好象向上偏折了。為什么呢？ 分析：自P點(diǎn)射向空氣中的光線PA和PB，在水面處發(fā)生了折射，折射光線是AQ與BQ/，眼睛對(duì)著折射光線看去，覺(jué)得光好像是從水中P/點(diǎn)射出來(lái)的，P/點(diǎn)在P點(diǎn)的上方。用相同的方法分析鉛筆在水下部分的各點(diǎn)，最后得到的結(jié)果是水中的部分好象向上偏折了。例1：一束光線在水和空氣的界面上發(fā)生折射和反射，下列光路圖正確的是( )例2：一束光線從空氣中射入水中，在水面上（ ）A、只發(fā)生反射，不發(fā)生折射 B、只發(fā)生折射，不發(fā)生反射 C、既發(fā)生反射，又發(fā)生折射例3：下列光路圖中，正確表示了光從空氣進(jìn)入水中的是（） A B C D例4：讓一束光斜射一塊玻璃磚，這束光射入玻璃和射出玻璃后的光路正確的是（） A B C D例5：從岸邊看水中的魚(yú)，看到“魚(yú)”的位置與實(shí)際位置不同下列模型能解釋此現(xiàn)象的是 A B C D例6：如圖所示，一束光線斜射入容器中，在P處形成一光斑，在向容器里逐漸加水，直到加滿的過(guò)程中，光斑將（） A仍在原來(lái)位置B向右移動(dòng)后靜止C向