《光的反射》知識清單

《光的反射》知識清單一、光的反射的基本概念1、定義光在傳播到不同物質(zhì)時，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。就好像我們在操場上踢足球，球撞到墻上會彈回來一樣。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，是最初的運動方向。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動方向。法線：過入射點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。就像是足球最初運動方向與中線的夾角。反射角：反射光線與法線的夾角。相當于被彈回的足球運動方向與中線的夾角。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)。這就像我們玩的臺球，如果臺面不平，球的運動就會很奇怪，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。我們可以做個小實驗，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，就會發(fā)現(xiàn)它們是相等的。有一次我在科學課上做這個實驗，一開始怎么都測不準，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點能通過鏡子看到B點，那么從B點也能通過鏡子看到A點。我有一次在一個有兩面鏡子的房間里，我站在一個角落，通過兩面鏡子的反射看到了另一個角落里的東西，然后我又拿了一個小彩燈放在那個角落，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。我們在湖邊看湖水的時候，如果太陽角度合適，會看到很刺眼的光，這就是因為鏡面反射把太陽光都平行地反射到我們眼睛里了。特點：反射面光滑，反射光線方向集中。如果我們用鏡子做一個小實驗，用一束平行光照射鏡子，會發(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，光就會向各個方向反射，這樣整個教室都能被照亮。特點：反射面粗糙，反射光線向不同方向。我曾經(jīng)在一個老房子里，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、光反射的應用1、平面鏡成像成像特點像與物大小相等。就像我們照鏡子，鏡子里的自己和真實的自己大小是一樣的。我記得小時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。我們可以用一個小蠟燭和一塊玻璃板來做實驗。把蠟燭放在玻璃板前面，在玻璃板后面放一個相同的蠟燭，移動后面的蠟燭，直到從玻璃板前面看，后面蠟燭的像和前面蠟燭完全重合，這時候測量兩個蠟燭到玻璃板的距離，就會發(fā)現(xiàn)它們是相等的。像與物的連線與鏡面垂直。還是用上面的實驗，當后面蠟燭的像和前面蠟燭重合的時候，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。虛像不是實際光線會聚而成的，而是反射光線的反向延長線會聚而成的。我們在鏡子里看到的像，是不能用光屏承接的，這就說明它是虛像。應用實例生活中的鏡子，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候，看到潛望鏡真的很神奇，通過它可以看到遠處的海平面。2、反射在光學儀器中的應用在顯微鏡和望遠鏡中，都有反射鏡的應用。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。比如說在天文望遠鏡中，大的反射鏡可以收集更多的光線，讓我們看到更遙遠的天體。我在天文館看到那些巨大的天文望遠鏡，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計中，會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。我去過一個商場，它的天花板上有很多白色的反光板，白天的時候商場里面很明亮，感覺很舒服。六、典型問題1、如何準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?？梢允褂靡粋€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處標記為入射點。用量角器的中心與入射點重合，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。在測量的時候一定要注意光線的準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房間？這是因為白墻表面粗糙，發(fā)生漫反射，光線會向四面八方反射，所以能照亮整個房間。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的光，不能很好地照亮整個房間。3、平面鏡成像中，虛像的形成原理是什么？平面鏡成像時，物體上的一點發(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聚在一點，這一點就是物體上那一點的像。因為這些光線不是實際會聚在像的位置，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、當光線垂直射向平面鏡時，反射角為（）A.0°B.90°C.180°D.360°2、一束光斜射到平面鏡上，當入射光線與鏡面的夾角逐漸減小時，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，是因為光在物體表面發(fā)生了______反射。三、作圖題1、已知入射光線，畫出反射光線，并標出入射角和反射角的大?。僭O入射角為30°）。2、根據(jù)平面鏡成像特點，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，當我們在路燈下行走時，影子會一會兒變長一會兒變短？2、請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。當光線垂直射向平面鏡時，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。當入射光線與鏡面的夾角逐漸減小時，入射角逐漸增大，因為反射角等于入射角，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出入射角和反射角的度數(shù)。2、根據(jù)平面鏡成像特點，像與物關于鏡面對稱。分別作出A、B兩點關于鏡面的對稱點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、因為路燈下的人影是由于光的直線傳播形成的。當人離路燈較遠時，人與燈光的夾角小，形成的影子長；當人逐漸靠近路燈時，人與燈光的夾角增大，影子就會變短；當人經(jīng)過路燈繼續(xù)向前走時，人與燈光的夾角又逐漸變小，影子就會變長。2、鏡面反射的利：例如在汽車的后視鏡中，利用