《光的反射》知識(shí)清單

《光的反射》知識(shí)清單一、光的反射的基本概念1、定義光在傳播到不同物質(zhì)時(shí)，在分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象，就叫做光的反射。就好像我們?cè)诓賵錾咸咦闱?，球撞到墻上?huì)彈回來一樣。比如說，我們晚上打開手電筒照在鏡子上，光就會(huì)從鏡子上反射回來，照亮周圍的一部分地方。2、反射光路中的基本元素入射光線：射向反射面的光線。這就好比是沖向球門的足球，是最初的運(yùn)動(dòng)方向。反射光線：從反射面反射回來的光線。就像是被球門彈回來的足球的運(yùn)動(dòng)方向。法線：過入射點(diǎn)垂直于反射面的直線?？梢韵胂蟪墒乔驁鲋虚g畫的那條中線，是一個(gè)很重要的參照線。入射角：入射光線與法線的夾角。就像是足球最初運(yùn)動(dòng)方向與中線的夾角。反射角：反射光線與法線的夾角。相當(dāng)于被彈回的足球運(yùn)動(dòng)方向與中線的夾角。二、光的反射定律1、內(nèi)容反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)。這就像我們玩的臺(tái)球，如果臺(tái)面不平，球的運(yùn)動(dòng)就會(huì)很奇怪，光也是一樣，反射光線、入射光線和法線必須在同一個(gè)平面內(nèi)才能正常反射。反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)。就像道路中間有隔離帶，入射光線在一邊，反射光線就在另一邊。反射角等于入射角。這是光的反射定律中很重要的一點(diǎn)。我們可以做個(gè)小實(shí)驗(yàn)，用鏡子、激光筆和量角器。讓激光筆射出的光線射向鏡子，用量角器分別測量入射角和反射角，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們是相等的。有一次我在科學(xué)課上做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，一開始怎么都測不準(zhǔn)，后來發(fā)現(xiàn)是鏡子沒有放穩(wěn)，調(diào)整好鏡子后，就很清晰地看到反射角和入射角相等了。三、反射現(xiàn)象中的光路可逆性1、概念在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。這是什么意思呢？就好比你從A點(diǎn)能通過鏡子看到B點(diǎn)，那么從B點(diǎn)也能通過鏡子看到A點(diǎn)。我有一次在一個(gè)有兩面鏡子的房間里，我站在一個(gè)角落，通過兩面鏡子的反射看到了另一個(gè)角落里的東西，然后我又拿了一個(gè)小彩燈放在那個(gè)角落，發(fā)現(xiàn)從原來我的位置也能看到彩燈的光經(jīng)過鏡子反射過來，這就很好地體現(xiàn)了光路的可逆性。四、鏡面反射和漫反射1、鏡面反射定義：平行光線射到光滑表面上時(shí)反射光線也是平行的。比如平靜的湖面，就像一面大鏡子，太陽光平行地射在湖面上，反射光線也是平行的。我們?cè)诤吙春臅r(shí)候，如果太陽角度合適，會(huì)看到很刺眼的光，這就是因?yàn)殓R面反射把太陽光都平行地反射到我們眼睛里了。特點(diǎn)：反射面光滑，反射光線方向集中。如果我們用鏡子做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，用一束平行光照射鏡子，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光也是一束很集中的平行光。2、漫反射定義：平行光照射到粗糙表面上，反射光線不再平行，而是射向四面八方。像我們教室里的墻壁，表面是粗糙的，燈光照在上面，光就會(huì)向各個(gè)方向反射，這樣整個(gè)教室都能被照亮。特點(diǎn)：反射面粗糙，反射光線向不同方向。我曾經(jīng)在一個(gè)老房子里，墻上的石灰有些脫落，表面很不平整。晚上開燈的時(shí)候，燈光在墻上的反射就很不均勻，到處都是散射的光，這就是漫反射。而且，漫反射也遵循光的反射定律，雖然反射光線不平行，但每一條光線的反射都是按照反射定律來的。五、光反射的應(yīng)用1、平面鏡成像成像特點(diǎn)像與物大小相等。就像我們照鏡子，鏡子里的自己和真實(shí)的自己大小是一樣的。我記得小時(shí)候我和小伙伴比身高，我們站在鏡子前，發(fā)現(xiàn)鏡子里我們的身高看起來是一樣的。像與物到平面鏡的距離相等。我們可以用一個(gè)小蠟燭和一塊玻璃板來做實(shí)驗(yàn)。把蠟燭放在玻璃板前面，在玻璃板后面放一個(gè)相同的蠟燭，移動(dòng)后面的蠟燭，直到從玻璃板前面看，后面蠟燭的像和前面蠟燭完全重合，這時(shí)候測量兩個(gè)蠟燭到玻璃板的距離，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們是相等的。像與物的連線與鏡面垂直。還是用上面的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)后面蠟燭的像和前面蠟燭重合的時(shí)候，我們可以發(fā)現(xiàn)它們的連線是垂直于玻璃板的。平面鏡所成的像是虛像。虛像不是實(shí)際光線會(huì)聚而成的，而是反射光線的反向延長線會(huì)聚而成的。我們?cè)阽R子里看到的像，是不能用光屏承接的，這就說明它是虛像。應(yīng)用實(shí)例生活中的鏡子，我們每天用鏡子整理儀容。潛望鏡，它是利用兩塊平面鏡改變光的傳播方向，讓我們可以在水下觀察水面上的情況。我在參觀海軍艦艇的時(shí)候，看到潛望鏡真的很神奇，通過它可以看到遠(yuǎn)處的海平面。2、反射在光學(xué)儀器中的應(yīng)用在顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中，都有反射鏡的應(yīng)用。這些反射鏡可以改變光線的方向，使得我們能夠更好地觀察物體。比如說在天文望遠(yuǎn)鏡中，大的反射鏡可以收集更多的光線，讓我們看到更遙遠(yuǎn)的天體。我在天文館看到那些巨大的天文望遠(yuǎn)鏡，里面的反射鏡都特別精密，通過它們我們才能看到宇宙中那些神秘的星球。3、利用反射增加光照在一些建筑物的設(shè)計(jì)中，會(huì)利用光的反射來增加室內(nèi)的光照。比如一些大型商場的頂部會(huì)安裝一些反光板，把太陽光反射到商場的內(nèi)部，這樣可以減少白天照明的用電量。我去過一個(gè)商場，它的天花板上有很多白色的反光板，白天的時(shí)候商場里面很明亮，感覺很舒服。六、典型問題1、如何準(zhǔn)確測量光的反射中的入射角和反射角？首先要確定法線的位置。可以使用一個(gè)帶有刻度的反射板，把反射板垂直放置，這樣就確定了法線。然后用激光筆射出光線，在光線與反射板的交點(diǎn)處標(biāo)記為入射點(diǎn)。用量角器的中心與入射點(diǎn)重合，量角器的零刻度線與法線重合，然后讀取入射光線與法線的夾角，就是入射角。按照同樣的方法可以測量反射角。在測量的時(shí)候一定要注意光線的準(zhǔn)確性和量角器的正確使用。2、為什么在黑暗的房間里，用手電筒照在白墻上比照在鏡子上更能照亮整個(gè)房間？這是因?yàn)榘讐Ρ砻娲植?，發(fā)生漫反射，光線會(huì)向四面八方反射，所以能照亮整個(gè)房間。而鏡子表面光滑，發(fā)生鏡面反射，反射光線比較集中，只能在特定的方向上看到很強(qiáng)的光，不能很好地照亮整個(gè)房間。3、平面鏡成像中，虛像的形成原理是什么？平面鏡成像時(shí)，物體上的一點(diǎn)發(fā)出的光線射向平面鏡，經(jīng)平面鏡反射后，反射光線的反向延長線會(huì)聚在一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是物體上那一點(diǎn)的像。因?yàn)檫@些光線不是實(shí)際會(huì)聚在像的位置，而是我們眼睛逆著反射光線的方向看過去，感覺光線是從像的位置發(fā)出的，所以是虛像。一、選擇題1、當(dāng)光線垂直射向平面鏡時(shí)，反射角為（）A.0°B.90°C.180°D.360°2、一束光斜射到平面鏡上，當(dāng)入射光線與鏡面的夾角逐漸減小時(shí)，則（）A.入射角逐漸增大，反射角逐漸增大B.入射角逐漸減小，反射角逐漸減小C.入射角逐漸增大，反射角逐漸減小D.入射角逐漸減小，反射角逐漸增大3、下列現(xiàn)象中屬于光的反射現(xiàn)象的是（）A.小孔成像B.水中倒影C.雨后彩虹D.海市蜃樓二、填空題1、光的反射定律包括：反射光線與入射光線、法線處在______；反射光線與入射光線分別位于法線的______；反射角______入射角。2、我們能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體，是因?yàn)楣庠谖矬w表面發(fā)生了______反射。三、作圖題1、已知入射光線，畫出反射光線，并標(biāo)出入射角和反射角的大小（假設(shè)入射角為30°）。2、根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，畫出物體AB在平面鏡中的像A'B'。四、簡答題1、解釋為什么在晚上，當(dāng)我們?cè)诼窡粝滦凶邥r(shí)，影子會(huì)一會(huì)兒變長一會(huì)兒變短？2、請(qǐng)舉例說明鏡面反射和漫反射在生活中的利與弊。參考答案：一、選擇題1、A。當(dāng)光線垂直射向平面鏡時(shí)，入射角為0°，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也為0°。2、A。當(dāng)入射光線與鏡面的夾角逐漸減小時(shí)，入射角逐漸增大，因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?，所以反射角也逐漸增大。3、B。水中倒影是光的反射現(xiàn)象；小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象；雨后彩虹是光的色散現(xiàn)象，屬于折射；海市蜃樓是光的折射現(xiàn)象。二、填空題1、同一平面內(nèi)；兩側(cè)；等于。2、漫。三、作圖題1、先過入射點(diǎn)作法線，然后根據(jù)反射角等于入射角（30°）畫出反射光線，在入射光線和反射光線與法線的夾角處分別標(biāo)出入射角和反射角的度數(shù)。2、根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱。分別作出A、B兩點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)A'、B'，然后連接A'B'，A'B'就是物體AB在平面鏡中的像。四、簡答題1、因?yàn)槁窡粝碌娜擞笆怯捎诠獾闹本€傳播形成的。當(dāng)人離路燈較遠(yuǎn)時(shí)，人與燈光的夾角小，形成的影子長；當(dāng)人逐漸靠近路燈時(shí)，人與燈光的夾角增大，影子就會(huì)變短；當(dāng)人經(jīng)過路燈繼續(xù)向前走時(shí)，人與燈光的夾角又逐漸變小，影子就會(huì)變長。2、鏡面反射的利：例如在汽車的后視鏡中，利用