八年级物理基础讲义
第5讲 光的反射
基本概念
光的反射现象:光在传播过程中遇到两种介质的分界面时_____________的现象叫做光的反射。
光的反射定律
实验:探究光反射时的规律
提出问题:光发生反射时遵循什么规律?
步骤:把一个平面镜放在水平面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上。使一束光线贴着纸板沿某一角度射到O点。多次改变光束入射的角度,观察光线的传播路径,及位置关系,角度的大小关系。
光的反射定律涉及的物理名词:反射面;入射点;入射光线;反射光线;法线;入射角;反射角。
实验:如图所示为“探究光的反射定律”实验装置,其中O为入射点,ON为法线,面板上一格对应的角度均为10°。实验时,当入射光线为AO、CO、EO时,反射光线分别为OB、OD、OF。
(1)如图中O处是一块平面镜。实验时,通过前后转动的小门,可以研究:反射光线、入射光线和法线是否___________________。
(2)分析表中反射角与入射角的大小关系,可初步得出结论:在光的反射中,_____________。
(3)若光线沿BO入射,经镜面反射后光线沿OA射出,这初步说明:光的反射中,_________。
结论:光的反射定律
反射光线、入射光线和法线____________________________。
反射光线、入射光线分别位于法线的____________________。
反射角_________入射角。
光的反射定律的理解
根据光的反射定律可知,任何一条反射光线都对应一条入射光线
反射定律的叙述有一定逻辑因果关系:先有入射,后有反射。反射角随着入射角的变化而变化。反射角增大(减小)的度数等于入射角增大(减小)的度数。
当反射面转过一定角度时,法线始终与反射面垂直,也随之转过相同的角度。法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线。
反射光路图中两个重要的夹角关系:反射角等于入射角;入射角与入射光线与反射面的夹角互余。
光路的可逆性
在上面的实验中,如果让光逆着反射光的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路可逆。
在生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如,如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛,那么,这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛。
光的反射作图
例. 在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角及其大小。
镜面反射和漫反射
阳光射到镜子上,迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他地方却看不到反射的阳光。如果阳光照射到白纸上,则无论在哪个方向看,都能看到白纸被照亮了,但不会觉得刺眼。这是为什么呢?
镜面反射
平面镜表面很平且光滑,一束平行光入射到平面镜上,被平面镜反射后仍然是平行光,在反射光的方向形成耀眼的亮光,这种反射叫做镜面反射。
漫反射
凹凸不平的表面将平行入射的光向各个不同的方向反射,由于反射光线的分散,所以看不到耀眼的亮光,这种反射叫做漫反射。
平时能从各个方向看到物体,是由于物体表面对光发生了漫反射。
镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律
基础练习
如图所示是光的反射光路图,入射光线是_____,反射光线是_____,ON是_____,其中∠3是_____角,∠2____∠3(选填“>”、“=”或“<”)。
一束光与镜面成40°角入射,则入射角为_______度,反射角为_______度。反射光线与入射光线的夹角为_______度。
反射光线和平面镜的夹角为15°,则入射角为_______。若转动平面镜,使入射角减小到30°,则反射光线和入射光线的夹角为_______。
一束光线垂直入射平面镜上,入射角为_______度,反射角为_______度。由于光的反射,光的传播方向改变了_______度。若入射角增大,则反射角________。
人们把光的反射分为__________和__________两类。我们能从各个方向看见房间里的物体,是由于光射到物体表面发生_____反射。黑板反光,看不见黑板上的字,是由于光发生_______反射的缘故。
有一种液面微变监视器,基本结构原理如图所示,光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光;光束经液面反射,其反射光被水平放置的平面光电转换接收器接收,再通过显示器显示出来。若反射到光电转换接收器的光点由S1移向S2,则表明被监视的液面________,若接收器上接收到的光点由S2移到S3,则说明被监视的液面________ (选填“上升”或“下降”)。
一束入射光线与水平面的夹角为30°,要使反射光线沿水平方向射出,则平面镜与水平面的夹角为___________。
关于光的反射定律,下列说法中错误的是( )
A.反射光线、入射光线和法线在同一平面
B.在反射现象中,光的传播方向发生改变
C.入射角增大,反射角减小
D.入射光线远离法线,反射光线也远离法线
反射光线与镜面的夹角为60°,则平面镜使光的传播方向改变了( )
A.60° B.30° C.120° D.150°
晚上,在桌面上铺一张白纸,把一面小镜子放在白纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去( )
A. 镜子比较亮,它发生镜面反射
B. 镜子比较暗,它发生漫反射
C. 白纸比较亮,它发生镜面反射
D. 白纸比较亮,它发生漫反射
一束光线沿着与水平方向成45°角的方向入射到水平放置的平面镜上的O点,如图所示,如果在不改变入射光线方向的情况下,要使反射光线与入射光线成60°角,可采用的方法是( )
A. 将平面镜绕入射点O沿逆时针方向转15°
B. 将平面镜绕入射点O沿顺时针方向转15°
C. 将平面镜绕入射点O沿顺时针方向转30°
D. 将平面镜绕入射点O沿逆时针方向转30°
光与镜面成30°角射在平面镜上,画出反射光线并标出反射角及其大小。
如图所示,小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内,请你在图中画出反射光线并标出反射角度数。
课后练习
若反射光线跟镜面成40°角,则入射光线跟反射光线之间的夹角是( )
A.100° B.90° C.80° D.50°
一束光线垂直入射到平面镜上, 然后将平面镜倾斜30°角,入射光线不变,则反射光线的方向改变了( )
A.30° B.60° C.15° D.45°
关于光的反射,下列说法中正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
要使反射光线与入射光线成直角,则入射角应为( )
A.0° B.45° C.60° D.90°
在如图所示的四种现象中,可用光的反射定律解释的是( )
A.林中光影 B.日食 C.雨后彩虹 D.水中倒影
在皮鞋擦过鞋油,还要用鞋刷或软布反复擦几下,越擦越亮,这是由于( )
A.反复擦可增加漫反射效果
B.反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加漫反射效果
D.鞋油的颜色比皮革鲜艳,可增加镜面反射效果
白天室内的人觉得光线明亮,而室外的人观看建筑物时总觉得窗口是黑洞洞的,这是因为( )
A.窗玻璃的透明度不高
B.窗玻璃把入射光反射出去
C.进入房间的光线经多次反射很少从窗口射出
D.房间内和房间外的人对光的感受能力有差异
如图所示,有一正方形的不透光的房间,在其中的一面墙上开有一个圆形小孔.在这面墙的对面有一个正方形的平面镜.在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上,当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时,他能看到的是( )
A.镜面上有一个圆形的亮斑
B.整个正方形镜子的形状
C.整个房间的各处都是亮的
D.感到整个房间是一片黑暗
如图所示,光屏和正在旋转着的六面镜都竖直放置,六面镜的横截面为正六边形,一束光垂直通过光屏的小孔,正对六面镜的转轴OO'射来.如果镜与光屏的距离为L,六面镜的镜面宽度与L相比可以忽略不计,光屏足够大,那么这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹,其最大距离是( )
A.2L B.2Ltan60° C.2Lcot60° D.Lcot60°
墙基地面上有一盏灯S,墙面前3米的地面上有一个平面镜,如图所示.为使地面灯光能照到墙面上离平面镜入射点O距离为6米的地方,平面镜与地面夹角应是( )
A.20°
B.30°
C.45°
D.60°
雨后漆黑的夜晚走夜路,背对路灯时,发亮的地方是_______________,暗的地方是 ________________(选填“地面”或“水洼”)
拓展提高
如图所示,P是一个光屏,屏上有直径为5厘米的圆孔.Q是一块平面镜,与屏平行放置且相距10厘米.O1、O2是过圆孔中心O垂直于Q的直线,已知P和Q都足够大,现在直线O1O2上光屏P左侧5厘米处放置一点光源S,则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为( )
A.米2 B.米2
C.米2 D.米2
用转动八面镜法可以测光速,实验装置示意图如图所示.S为发光点,T为望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜M距反射系统的距离AB为L(L可长达几十千米),且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。调整八面镜的位置直到通过望远镜能看到发光点S,然后使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速(1秒内转过的圈数),当转速达到n0时,恰能在望远镜中再一次看见发光点S,由此得到光速c的表达式是__________。
如图所示,两平面镜A和B之间的夹角α为9 ,自平面镜B上的某点P射出一条与B镜面成β角的光线.在β角由O 至180 范围内(不包括0 )连续变化的过程中,发现当β取某角度时,光线经镜面一次或多次反射后,恰好能返回到P点。则符合该要求的β是?
地球半径为R,地球自转周期为24小时,某地球同步卫星位于赤道上空且离地面的高度约为5.6R,卫星正下方地面上有一观察者,用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星.若不考虑大气对光的折射,春分(即太阳光直射赤道)那天在日落的时间内,此人观察不到卫星的时间约为( )
A.40分钟 B.70分钟
C.100分钟 D.140分钟八年级物理基础讲义(答案)
第5讲 光的反射
基础练习
1.A0;OB;法线;反射;=
2.50;50;100
3.75;60
4.0;0;180;增大
5.镜面反射;漫反射;漫;镜面
6.上升;下降
7.15°或75°
8.C 9.C 10.D 11.A
12.13(图略)
课后练习
1.A 2.B 3.B 4.B 5.D 6.B 7.C 8.D 9.B 10.D
11.地面;水洼
拓展提高
1.B
2.16Ln0
3.β=90°-n9°(n=1、2、3…9)
4.B