光的反射:光射到物体表面时,会有一部分光被反射回去,这种现象叫光的反射。
理解光的反射定律
1在反射现象中,反射光线,入射光线和法线都在同一个平面内
2反射光线,入射光线分居法线两侧
3反射角等于入射角
可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”
相论:
1. 法线是反射光线与入射光线的角平分线。
2. 入射光线与反射面的夹角和入射角的和为90°
3. 在光的反射现象中,光路具有可逆性。
5. 光路是可逆的
如图1(甲)中光线BO逆着原来的反射光线(图乙)的方向射到界面上,这时的反射光线OA定会逆着原来的入射光线AO的方向射出去。
6. 根据光的反射定律作光路图
具体作法:先找出入射点,过入射点作垂直于界面的法线,则反射光线与入射光线的夹角的角平分线即为法线。若是确定某一条入射光线所对应的反射光线,则由入射光线、法线确定入射角的大小及反射光线所在的平面,再根据光的反射定律中反射光线位于法线的另一侧,反射角等于入射角的特点,确定反射光线。
7. 镜面反射与漫反射
镜面反射:平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射。
漫反射:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向,这种反射叫做漫反射。
8. 反射的知识
第一目 关于平面镜反射的研究
光线另一个重要的性质是反射。我国古代在这方面具有丰富的知识,在许多实际问题上都反映出来。
对人类来说,光的最大规模的反射现象,发生在月球上。我们知道,月球本身是不发光的,它只是反射太阳的光。相传为记载夏、商、周三代史实的《书经》中就提起过这件事。可见那个时候,人们就已有了光的反射观念。战国时的著作《周髀》裏就明确指出:「日兆月,月光乃生,成明月。」西汉时人们乾脆说「月如镜体」,可见对光的反射现象有了深一层的认识。《墨经》裏专门记载一个光的反射实验:以镜子把日光反射到人体上,可使人体的影子处於人体和大阳之间。这不但是演示了光的反射现象,而且很可能是以此解释月魄的成因。
反射镜成像,就是光线反射的结果。我国古代在这方面是很有创造性的。最早的时候,人们用静止的水面作为光的反射面,当作镜子使用(图十二),这镜子叫做「监」。西周金文裏的「监」字写起来很像一个人弯著腰向盛有水的盘子裏照自已的像。这说明在三四千年前,就盛行著利用水面反射成像的方法。到了明清时代,一些穷苦人家也还使用著「水镜」。《儒林外史》裏写的胡屠户,不是要他那个官热太盛的女婿范进,共撒尿照照自己的形容吗?这话虽不大雅,但还是一种水镜的遗制,胡屠户决不是发明者。到了周代中期,随著冶炼工艺的进步,才渐渐以金属反射面代替水镜,这才在「监」字的边旁加以「金」,成了「鉴」或「鉴」,就是现在大量出土的所谓铜镜了。至於玻璃(反射)镜,那就更晚了。
关於平面镜反射成像规律的研究,在周代後期就在进行了。《墨经》中就指出:平面镜成的像只有一个;像的形状、颜色、远近、正倒,都全同於物体。它还指出:物体向镜面移近,像也向镜面移近,物体远了,像也远了,有对称关系。这个总结是完全正确的。
第二目 关於球面镜反射的研究
春秋战国时代,还出现了球面反射镜,即所谓球面镜。根掳反射面呈凹形和凸形的不同,分为凹球面镜和凸球面镜。物体置于镜前,能在镜中成像。凹球面镜还能使一束平行光线反射後交於一点,这一点叫做焦点。凸球面镜是发散镜,那焦点是个虚焦点。由於太阳光线中带有热能,聚於一点投到物体,不但亮度大,而且发热多,能使物体温度升高而著火。
在西洋,传说古希腊时候,罗马人开了大队兵船去进攻叙拉古,当时的物理学家阿基米得(西元前二八七至二一二年)曾用一面巨大无比的凹面镜对著太阳,把光线聚於兵船上,烧掉了它,因而取得战争的胜利。当然这只是传说而已。在我国古代,凹面镜确实实在在是人们一种主要的取火工具。
我国远在周代就知道利用这种反射现象来取火。那时把这种取火用的凹面镜叫做「阳燧」。《庄子》裏面就记载说:「阳隧见日,燃而为火。」到了西汉的《淮南子》裏就进一步指出,用凹面镜对日取火,艾草之类的引火物,放的位置既不能离镜太远,也不能太近。这裏实际上就是指出,艾草必须置於焦点之上。在东汉时候,人们对於光的反射知识更加丰富了,了解到除了专用的阳隧外,凡是呈凹球面状的反射面,只要磨擦得足够光亮,都可以对日聚焦取火。当时有人就用金属杯子的底部,对日聚焦取火,也还有用别的。这都表现了人们认识范围扩大了。对于凹面镜对日聚焦取火的原理,宋代沈括作了分析。他在《梦溪笔谈》中说:「阳燧面洼,向日照之,光皆聚於内,离镜一二寸,大如麻菽,著物则火发,此则腰鼓最细处也。」意思是,阳燧反射面呈凹形,对著太阳,光线经反射都聚於一点(即焦点),这一点距镜面一二寸,像芝麻豆子那麼大,落到物体上就会发火,这一点好像是腰鼓最细的地方。这裏把球面镜反射光线的情况正确地描述出来,并且对焦点和焦距都进行了描写。尤其是能指出焦点之所在,正像是腰鼓最细的地方,生动具体,使人们容易懂。据沈括说,当时这一类学问的研究叫做「格术」,既构成了专门学问,那一定是非常深入的,只是已经失传了,很是可惜。
发光体置于球面镜前,光线经球面镜的反射,也能成像;这同平面镜反射成像是同样的道理,但情况要复杂得多。
光通过平面镜会改变方向。。。。折射角等于入射角。。。
光照到会反射光的物质上而改变光照的方向