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反射定律(二)
2025-08-14
定律深度理解
可归纳为:"三线共面,两线分居,两角相等"。光具有可逆性。光的反射现象中,光路上是相等的。
实验验证
光的反射规律实验
实验目的:找出光反射时的规律。
实验器材:平面镜,纸板,激光笔,直尺,量角器,笔。 实验步骤:
实验中研究光的反射,其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面,用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径。
(1)三幅图分别为甲、乙、丙,按图甲所示,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,观察从镜面反射的光线的方向。
(2)改变入射光线的方向,观察反射光线的方向怎样改变。
(3)按图乙那样,把纸片F向前折或向后折。
反射角和入射角的关系做实验研究,可采取如丙图所示的实验装置。
①一张16 K的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,在白纸中间画出直线ON作为法线;在ON的一侧画几条角度不同的直线OA、OA1、OA2。
②让从手电筒前面纸缝中射出的光分别沿OA、OA1、OA2射向镜面,观察反射光线。
③分别在每条反射光线的位置上用大头针扎一个孔B、B1、B2。用刻度尺画出直线分别将OB、OB1、OB2连接起来。
④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并记录大小进行比较。
⑤使光线分别沿OB、OB1、OB2射向镜面,观察每条反射光线的方向。
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)从步骤4的①-④可看出反射角等于入射角。
(4)从步骤4的⑤可看出反射时光路是可逆的。
说明:
(1)光的反射定律可概括为十二个字三线共面,两线分居,两角相等。
02:(2)反射定律的第三条反射角等于入射角,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。
适用范围
光的反射定律适用于所有光的反射现象,不管是镜面反射还是漫反射,都适用。光的反射定律不仅适用于垂直照射,还适用于倾斜照射。
推论
包括入射线、反射线、法线在内的平面,其在另一平面上的投影,也遵循反射定律。
光的反射定律可以由电磁场的边界条件导出,也可以从费马原理导出。
特殊情况
垂直入射时,入射角反射角都是零度, 法线、入射光线、反射光线合为一线。 可理解为:"两角零度,三线合一"。
应用领域
(1)水中的倒影 。( 属于反射)
(2)车上的后视镜(光的反射)
(3)平面镜成像。(呈虚像)
(4)潜望镜。(光的反射)
(5)牙医用的平面镜。(光的反射)
(6)玻璃幕墙。(光的反射)
02(7)自行车尾灯的设计:
利用直角平面镜的反射规律,制成了自行车的反光灯。夜晚,汽车灯发出的光射到自行车的反光灯上时,经自行车上互成直角的两个反射面的反射,反射光将以平行于入射光的方向反向射入司机眼睛,使司机容易发现骑自行车的人,有利于夜间行车安全。