光的反射基礎(chǔ)知識(shí)講解

1、光的反射（基礎(chǔ)）撰稿：史會(huì)娜 審稿：蒙阿妮【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解光在物體表面可以發(fā)生反射；2.掌握光的反射定律，并能用光的反射定律解決實(shí)際問題；3.理解在反射現(xiàn)象中光路的可逆性；4.知道鏡面反射和漫反射的區(qū)別?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、光的反射1、光的反射：光射向物體表面時(shí)，有一部分光會(huì)被物體表面反射回來，這種現(xiàn)象叫做光的反射。 2、基本概念：一點(diǎn)入射點(diǎn)光線射到鏡面上的點(diǎn)，用“O”表示。三線法線通過入射點(diǎn)，垂直于鏡面的直線，用虛線表示如圖ON入射光線射到反射面上的光線，如圖AO。反射光線被反射面反射后的光線，如圖中的OB。兩角入射角入射光線與法線的夾角，如圖所示“i”反射角反射光線與法線的夾角，如圖所

2、示“r”。要點(diǎn)詮釋：1、 入射角和反射角分別是指，入射光線和法線的夾角，反射光線和法線的夾角。不能誤認(rèn)為是光線和平面鏡的夾角。2、 法線是過入射點(diǎn)垂直平面鏡的虛線，是為了研究問題方便引入的。3、 入射光線和反射光線都有方向，所以在描述的時(shí)候要注意按光的傳播方向敘述字母。如上圖中：入射光線AO，反射光線OB。4、 發(fā)生反射現(xiàn)象時(shí)，光又反射回原介質(zhì)中，所以光的傳播速度不變，傳播方向發(fā)生改變。5、 我們能夠看到不發(fā)光的物體是因?yàn)楣獾姆瓷洌瓷涔馍淙肓宋覀兊难劬?。如下圖所示：要點(diǎn)二、【高清課堂：光的反射】探究光反射時(shí)的規(guī)律1、實(shí)驗(yàn)探究（1）提出問題：光在反射時(shí)遵循什么規(guī)律？（反射光沿什么方向射出）（2

3、）實(shí)驗(yàn)器材：激光筆、白色硬紙板、平面鏡、量角器等。（3）實(shí)驗(yàn)步驟：把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，如圖甲所示：在紙板上畫出兩條入射光線，用激光筆沿入射光線射入，找到對應(yīng)的反射光線。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(guān)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(guān)于法線對稱。把紙板NOF向前折或向后折如圖乙，觀察還能看到反射光線嗎？取下紙板，用量角器測量角i和r。表格：實(shí)驗(yàn)次序角i角r第一次45o45o第二次60o60o（4）結(jié)論：反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)三線共面反射光線和入射光

4、線分居法線的兩側(cè)法線居中反射角等于入射角兩角相等2、反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。 讓光逆著原來反射光線的方向射到平面鏡，那么，它被反射后逆著原來的入射光的方向射出。如下圖所示：要點(diǎn)詮釋：1、 把紙板NOF向前折或向后折，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(guān)系可以證明反射角等于入射角；反射光線和入射光線對稱，并且對稱還意味著分居法線兩側(cè)。2、 反射定律是用來確定反射光線位置的，對應(yīng)每一條確定的入射光線而言，反射光線是唯一的。3、 如果光線垂直射向平面鏡，入射角為0o,反射角為0o，入射光線、反射光線、法線重合。要點(diǎn)三、鏡面反射和漫反射1、 鏡面反射：光線照到平滑的表面

5、上（如：平靜的水面、拋光的金屬面、平面鏡），發(fā)生鏡面反射。這時(shí)入射光平行，反射光也平行，其他方向沒有反射光。2、漫反射：光線照到凸凹不平的表面上，發(fā)生漫反射。凸凹不平的表面會(huì)把光線向四面八方反射。要點(diǎn)詮釋：1、 鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。2、 日常生活中見到的反射絕大多數(shù)是漫反射。如：黑板上的字。我們能從不同角度看到本身不發(fā)光的物體，是因?yàn)楣庠谖矬w的表面發(fā)生漫反射。【典型例題】類型一、光的反射1. 關(guān)于光的反射定律，下列說法正確的是（）A反射定律的內(nèi)容是反射角等于入射角B鏡面反射時(shí)，光遵守反射定律，漫反射時(shí)，有些光不遵守反射定律 C反射光和入射光傳播速度大小相等 D反射定律只是在空氣

6、中成立，真空中不成立【答案】C【解析】光的反射定律是：“三線共面，法線居中，兩角相等”所以A選項(xiàng)不全面；鏡面反射和漫反射都遵循反射定律，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；反射時(shí)，反射光回到原來介質(zhì)中，所以反射光和入射光傳播速度大小相等，C選項(xiàng)正確；光能夠在真空中傳播，反射定律在空氣中成立，在真空中也成立，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。【總結(jié)升華】題目考查了光的反射定律的理解，鏡面反射和漫反射的異同。舉一反三：【變式】關(guān)于光的反射定律的適用范圍，正確的說法是（）A光的反射定律只適用于鏡面反射 B漫反射不遵守光的反射定律 C光的反射定律不適用于垂直照射 D光的反射定律適用于所有光的反射現(xiàn)象【答案】D2. 光線射到水平放置的平面鏡

7、上與鏡面成60角，當(dāng)入射角增加5后，則（）A反射光線與入射光線的夾角為10 B反射光線與入射光線的夾角為65 C反射角為35 D反射角為65【思路點(diǎn)撥】首先明確法線、入射角、反射角，垂直于鏡面的直線叫做法線，入射光線與法線的夾角叫入射角，反射光線與法線的夾角叫反射角；再次根據(jù)題意畫圖；最后根據(jù)反射定律和幾何知識(shí)解答?！敬鸢浮緾【解析】根據(jù)光的反射定律，入射光線與鏡面的夾角為60，則入射角為90-60=30，反射角等于入射角也等于30；當(dāng)入射角增大5時(shí)，則入射角變?yōu)?0+5=35，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也變?yōu)?5。則反射光線與入射光線的夾角為70，選項(xiàng)C正確?！究偨Y(jié)升華】

8、本題主要考查的是光的反射定律的應(yīng)用，以及利用反射定律對反射角和入射角進(jìn)行計(jì)算。舉一反三：【變式1】【高清課堂：光的反射例3】光線垂直射到鏡面上，入射角等于 ，反射角等于 ；若入射光線與鏡面夾角為60，入射角等于 ，反射角等于 ，入射光線與反射光線夾角等于 。 【答案】0； 0；30；30；60【變式2】如圖所示，太陽光與水平地面成60角，用一平面鏡把斜射的太陽光變?yōu)樨Q直的光照射豎直的礦井底，平面鏡鏡面與入射光線的夾角為 ?！敬鸢浮?5類型二、鏡面反射和漫反射3.如圖所示，在暗室中用手電筒照射掛在白色溫墻上的小鏡子，這時(shí)看到被照射部分（）A墻和鏡子都是黑色的 B墻和鏡子都是白色的 C墻是黑色的，

9、鏡子是白色的 D墻是白色的，鏡子是黑色的【思路點(diǎn)撥】鏡面反射是光線平行入射平行反射；漫反射是光線平行入射不平行反射，而是射向四面八方，墻壁和小鏡子都不能發(fā)光，能看到它們是由于反射光線進(jìn)入眼睛，反射光線進(jìn)入眼睛越多，看上去越亮?！敬鸢浮緿【解析】鏡子表面很平，光線照射時(shí)，表面會(huì)發(fā)生鏡面反射，從照射角度看，幾乎沒有光線進(jìn)入人的眼睛，感覺平面鏡是暗的；墻面凹凸不平，當(dāng)有光線照射時(shí)，發(fā)生漫反射反射光線射向四面八方，從側(cè)面看，有一部分光線進(jìn)入人的眼睛，感覺墻是白色的?！究偨Y(jié)升華】題目主要考察了鏡面反射和漫反射的不同。舉一反三：【變式】光學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，小葉用激光燈對著光滑的大理石地面照射，無意中發(fā)現(xiàn)對面粗糙

10、的墻壁上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，對此現(xiàn)象解釋較合理的是（）A地面吸收了所有的光 B墻壁對光發(fā)生漫反射C地面對光發(fā)生漫反射 D墻壁對光發(fā)生鏡面反射【答案】B類型三、實(shí)驗(yàn)探究與作圖 4. （2011 丹東）在探究“光反射時(shí)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某小組實(shí)驗(yàn)步驟如下：A把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張硬紙板豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，如圖甲所示。B讓一束紅光貼著硬紙板沿著某一角度射到O點(diǎn)，經(jīng)平面鏡反射，沿著另一方向射出，在紙板上用筆描出入射光線EO和反射光線OF的徑跡。改變?nèi)肷涔饩€的方向，重做兩次，換用另一種顏色的筆，記錄光的徑跡。（如甲圖）C取下硬紙板，用量角

11、器測量NO兩側(cè)的角i和角r。D紙板ENF是用兩塊紙板連接起來的，把紙板NOF向前折或向后折，觀察反射光線。（如乙圖）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，回答下列問題：（1）該實(shí)驗(yàn)中硬紙板顯示出：反射光線與入射光線 兩側(cè)。（2）該實(shí)驗(yàn)中硬紙板NOF向前折或向后折是為了確定反射光線、入射光線、法線是否在 。（3）由實(shí)驗(yàn)步驟C可以得到的規(guī)律是 。（4）在甲圖中，如果將光線沿著FO射向平面鏡時(shí)，你還會(huì)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是在 【答案與解析】（1）使光線按照不同角度沿紙板射向鏡面O點(diǎn)，反射光線和入射光線始終分居法線兩側(cè)。故答案為：分居法線。（2）使光線沿紙板射向鏡面O點(diǎn)，然后把硬紙板NOF向前折或向后折是為了確定反射光線、入射光線、法線是否在同一平面內(nèi)。故答案為：在同一平面內(nèi)。（3）分別量出入射角和反射角的度數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，反射角始終等于入射角。故答案為：反射角等于入射角。（4）如果將光源沿FO射入一條入射光線，會(huì)觀察到反射光線會(huì)沿OE的方向射出，這說明了在反射現(xiàn)象中光路具有可逆性。故答案為：在反射現(xiàn)象中光路是可逆的?！究偨Y(jié)升華】探究“光反射時(shí)的規(guī)律”，用實(shí)驗(yàn)的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關(guān)系，測量反射、入射角，將入射光線和反射光線的位置互換進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察反射光線與原來入射光線的關(guān)系等。5.（2011寧夏）如圖所示，