光的反射
【考點聚焦】本部分知識涉及到的考點有:
1.光的直線傳播
2.光在真空中的傳播速度
3.光的反射定律,會完成反射光路圖
4.平面鏡成像及其特點
【呈現(xiàn)形式】
常以填空題、選擇題、作圖題、實驗題的形式出現(xiàn),例如:對反射定律的實驗驗證可以通過實驗題的形式進行考查。對反射現(xiàn)象和反射光路可以通過作圖題進行考查。平面鏡的成像的特點可以通過實驗或選擇題的形式進行考查。
【知識結(jié)構(gòu)】
一、光的產(chǎn)生:光源
二、光的直線傳播
1.條件:在均勻介質(zhì)中沿直線傳播
2.現(xiàn)象:(1)小孔成像;(2)影子的形成;(3)日、月食的形成;(4)三點一線。
3.真空中的光速:c=3×108m/s
三、光的反射
1.光的反射定律:反射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角。即“三線共面,兩角相等,法線居中!
2. 光的反射類型:(1)鏡面反射;(2)漫反射。
3. 平面鏡成像特點:(1)平面鏡所成的像為虛像;(2)像和物到鏡面的距離相等(3)
像和物大小相等;(3)像和物的連線跟鏡面垂直。
【方法提示】
1.應(yīng)用光的直線傳播解釋有關(guān)現(xiàn)象
該類問題的解釋掌握三點(1)光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播;(2)光在傳播過程中遇到了什么物體;(3)說明出現(xiàn)什么現(xiàn)象和結(jié)果。例如:影子的形成。由于光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,因而當(dāng)光在傳播中遇到不透明的物體時,正對準(zhǔn)物體傳播的光就會被擋住,在物體背光的一側(cè)產(chǎn)生了與物體相似的暗區(qū),這就是影子。
【例題1】不能用光的直線傳播來解釋的物理現(xiàn)象是 〔 〕
a.“一葉障目,不見泰山”
b.太陽光穿過大氣層射向地面過程中發(fā)生彎曲
c.檢查一塊木頭是否直,可閉上一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的長度方向看過去
d.日食、月食的形成
【解析】
因為陽光的直線傳播是有條件的,只有在同一種均勻介質(zhì)中傳播時,光才沿直線傳播,而大氣層并不均勻,靠近地球表面的大氣層密度較大,越往高空越稀薄,因此光的傳播過程中會發(fā)生彎折,像天上星星會眨眼;早晨,當(dāng)太陽還在地平線以下時,我們就看見了它;夏日的晴天,站在馬路邊看到路上行駛的汽車飄忽不定等現(xiàn)象,都是由于空氣密度在不斷地變化,而引起光的傳播方向不斷變化而造成的,所以選項b不是光的直線傳播現(xiàn)象。此題正確答案是b。
由此題可以看出:(1)人要想看見物體,必須有光線射入人的眼睛,才能引起視覺。(2)月食、日食的形成是光沿直線傳播的重要現(xiàn)象。
2.有關(guān)反射面的轉(zhuǎn)動
當(dāng)反射面繞入射點轉(zhuǎn)動時,注意法線也隨著轉(zhuǎn)動,且法線轉(zhuǎn)過的角度同界面轉(zhuǎn)過的角度相同,法線始終與界面垂直,弄清該關(guān)系,是解決此類問題的關(guān)鍵。
【例題2】如圖1所示,光線與鏡面成300角投射到鏡面上,反射角與入射角夾角為多大?若把鏡面旋轉(zhuǎn)10º,入射光線不變,這時反射光線與入射光線的夾角又為多大?
【解析】
如圖2所示,先作法線,確定入射角為60º,根據(jù)反射定律,反射角等于入射角,則反射光線與入射光線的夾角為二倍的入射角,等于120º。
當(dāng)鏡面發(fā)生旋轉(zhuǎn)時,由于題目沒有制定旋轉(zhuǎn)方向,因此可能有兩種轉(zhuǎn)動方法:順時針或逆時針。如圖3所示,若鏡面順時針轉(zhuǎn)10º,則法線也順時針轉(zhuǎn)10º,使入射角增大10º,為70º;故兩線夾角為140º;此時反射光線轉(zhuǎn)動的角度為2×10º=20º。若鏡面逆時針旋轉(zhuǎn)10º,同理可知入射角將減少10º,兩線夾角為100º。