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漫反射
漫反射
一、学习要点
知道法线、入射线、反射线、入射角、反射角 理解光的反射定律
知道在反射时光路是可逆的
知道镜面反射和漫反射现象 平面镜 知道平面镜成像的特点
理解平面镜成像的原理及虚像
知道平面镜的应用 球面镜 常识性了解球面镜的种类
了解凹镜对光的会聚作用及应用
了解凸镜对光的发散作用及应用 二、例题分析
[例1]
【提示】光源能被人看见,是光源发出的光射向我们的眼睛。上述物体不是光源,它们为什么能我们看见?若把它们放在黑暗中,能否被我们看见?
【参考答案】平面镜、不锈钢勺、油漆得很好的木板、砖块、石块表面反射 的光射入我们的眼睛,被我们看见。 平面镜、不锈钢勺、油漆得很好的木板光亮些。砖块、石块暗淡些。
【说明】
不同的表面反射光的情况不同,在本套材料的后面将要介绍。
[例2]
????????????????
??? 在图1的装置中,MM′是一块平面镜,上面竖立一块带着刻度的半圆形屏。这个屏由两个大小相同的扇形平面E、F连接而成的,它们能绕中间的接缝ON(ON垂直于平面镜)前后折叠。ON与镜子MM′始终垂直。让一束细光来从A沿E射 到镜面上的O点;这一点叫入射点,通过平面镜反射,这束光线射向B。我们把AO叫入射光线,OB叫反射光线,过O点垂直于平面镜的直线ON叫法线,入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角r叫反射角。
(1)前后转动扇形平面F,当F处于什么位置时,在F上可以看到反射光OB?
(2)利用扇形屏上的刻度观察反射角r与入射角i的大小关系。
(3)改变入射光的入射角的大小,利用扇形屏上的刻度观察反射角r与入射角i的大小关系。
(4)若将光线从B点射向O点,观察反射光线射向哪儿?
【提示】实验用的光源采用激光手电,让光线贴着扇形屏从A射向O;并在屏上记下A点的位置和出射点B的位置,再让光线从B点射向O,观察出射点是否在A点。演示中,通过转动扇面和改变入射角的大小,从以下几方面思考:1.反射光线和入射光线是否在同一平面上?2.在法线两侧,还是同侧?3.反射角的大小和入射角的大小有什么关系?
【参考答案】
当扇形平面F处于和E同一平面时,在平面F上可以看到反射光线。
无论怎样改变入射角的大小,都有反射角等于入射角的关系。
在反射现象中,光路是可逆的。
【说明】观察实验得到光的反射定律为:反射光线在入射光线和法线所决定的平面内。反射光线和入射光线
? 分居在法线两侧,反射角等于入射角。
[例3]
如图2所示,用一束平行光分别照射到平面镜和凸凹不平的镜表面,观察反射光线有什么不同?
【提示】
观察两个镜面有什么不同?两个镜面都发生反射,据光的反射定律做光路图说明。
【参考答案】平行光射到平面镜,反射光也是平行的;这种反射是镜面反射;当平行光射到不平的镜面时,反射光线射向不同的方向,这种反射是漫反射。
【说明】当平行光射向平面镜,三条法线也平行,据光的反射定律,三个反射角相等,故三条反射线也互相平行(如图3甲),平行光射向不平的镜面,也遵守光的反射定律,但法线不平行,反射光线也不平行。
? 漫反射的例子在生活中很多,如我们白天能看见一棵树、一幢楼房;坐在电影院的不同位置都能看到银幕上的象等。
[例4]
??? 如图4装置图所示,将一张白纸铺在水平桌面上,把一块平板玻璃竖直立在纸的中央,在白纸上标出玻璃板的反射面MM’的位置。
??? 在玻璃板的一侧放一支蜡烛A,另一侧放一支同样长的蜡烛B,移动蜡烛B,使它与A的像完全重合从各个角度观察B与A的像都重合,当你点燃A时,好像B也被点燃了。记下A、B的位置。
根据上面的实验,总结出平面镜的成像特点。
【提示】
从以下几方面观察,总结平面镜的成像特点。
1.像与物的形状是否一样?像与物的大小是否相同?
2.像与相应物点的连线跟镜面的角度、像到镜面的距离与物到镜面的距离的关系如何?
【参考答案】
平面镜的成像特点是:
(1)像与物形状、大小完全相同;
(2)像与相应的物点的连线跟镜面垂直;
(3)像与物到镜面的距离相等。
【说明】利用光的反射定律可以说明平面镜的成像特点。如图5所示,平面镜前有一支蜡烛,S是它的一个
? 发光点,它发出许多光线入射到平面镜上,其中有两条光线分别入射到平面镜上O、O’两点,根据光的反
? 射定律:过入射点O、O’画两条法线,画出反射光线OA、O’B,当眼睛沿AO、
? BO’方向看时,会感到光线好像是从OA、O’B的反向延长线的交点S’发射出来
? 的,S’就是S的像。由于它不是光线实际的交点,所以是虚像。任何发光的物
? 体,都可以看成是许许多多的发光点组成的。每个发光点在平面镜里都有一个对
? 应的虚像点,若干个这些虚像点构成了发光体的虚像。不发光的物体反射光
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