探究光反射時的規律
1、實驗探究
(1)提出問題:光在反射時遵循什麼規律?(反射光沿什麼方向射出)
(2)實驗器材:激光筆、白色硬紙闆、平面鏡、量角器等。
(3)實驗步驟:
①把平面鏡放在水平桌面上,再把一張紙闆ENF豎直地立在平面鏡上,紙闆上的直線ON垂直于鏡面,如圖甲所示:
②在紙闆上畫出兩條入射光線,用激光筆沿入射光線射入,找到對應的反射光線。
③觀察兩組反射光線和入射光線,猜想反射光線和入射光線的位置關系:
a、反射光線、入射光線和鏡面的夾角相等;
b、反射光線和入射光線關于法線對稱。
④把紙闆NOF向前折或向後折如圖乙,觀察還能看到反射光線嗎?(不能,因為入射光線、反射光線、法線三線共面)
⑤取下紙闆,用量角器測量角i和r(至少3次)并記錄如下表格。
實驗次序 |
角i |
角r |
第一次 |
45 |
45 |
第二次 |
60 |
60 |
第三次 |
75 |
75 |
(4)結論:
1、反射光線與入射光線、法線在同一平面内——三線共面
2、反射光線和入射光線分居法線的兩側——兩線分居
3、反射角等于入射角——兩角相等
4、反射現象中,光路是可逆的。
讓光逆着原來反射光線的方向射到平面鏡,那麼,它被反射後逆着原來的入射光的方向射出。如下圖所示:
要點诠釋:
1、把紙闆NOF向前折或向後折,觀察不到反射光線,證明三線共面;通過測量比較入射角和反射角的大小關系可以證明反射角等于入射角;反射光線和入射光線對稱,并且對稱還意味着分居法線兩側。
2、 反射定律是用來确定反射光線位置的,對應每一條确定的入射光線而言,反射光線是唯一的。如果光線垂直射向平面鏡,入射角為0度,反射角為0度,入射光線、反射光線、法線重合。
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