光学实验探究1光的反射规律

实验探究：光的反射规律一．知识链接1．光遇到许多物体的表面都会发生反射，物理学中把光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象叫光的反射2．人之所以能看到物体，一是光源发出的光射入我们的眼睛，二是本身不会发光的物体将光反射入我们的眼睛。3．光线射到镜面上的点叫入射点，射向镜面的光线叫入射光线，经过镜面反射后射出的光线叫反射光线，过入射点做一条垂直于镜面的直线叫做法线，由于法线不是实际存在的用虚线表示。入射光线与法线的夹角叫入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角。二．实验器材平面镜片白纸板量角器激光笔三．实验设计1．如图1所示，让激光笔的入射光线沿着光屏左半部分的纸板射到镜面的O点，使入射角为30°，转动光屏右半部分的纸板，找到反射光线，观察反射光线的位置，在白纸板上画出法线，入射光线，反射光线的位置。用量角器分别量出入射角，反射角的大小，并记录在表格中。图12．重复上面的实验，在不改变入射点位置的前提下，改变激光笔入射光线的位置使入射角分别为45°和60°，然后在白纸板上画出入射角分别为45°和60°时的入射光线和反射光线的位置，并观察和测量反射角。3．保持光屏左半部分纸板和入射光线，入射点位置不变，把纸板的右半部分向前或向后折，观察反射光线，还能看见反射光线吗？4．把入射光线按照上述实验中画出的反射光线的位置分别射到镜面，观察反射光线的位置。并记录实验数据，填入下表。入射角反射角第一次30°第二次45°第三次60°四．实验结论反射光线，入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。在光的反射中，光路是可逆的。五．注意事项1．实验前应清楚光屏的作用是将光路显示出来，实验时，光路紧贴光屏才能看到。2．光屏必须与平面镜垂直，入射光线要沿着光屏表面射到平面镜与光屏折转轴的交点处，这样可以使光屏折转轴与入射光线的发现重合。3．反射光线与入射光线是真实存在的，是可以看得见的。但法线则是人们为研究反射现象时引入的一条位置参考线，法线的引入也是科学研究和处理实际问题中经常使用的一种方法，因为法线是一条引入的参考线，所以在画光路时，总是用虚线表示。4．做光路图时，要用尺作图，作图一定要规范，光线要带箭头，要标对方向，反射面背面一定要画上斜线。5．每一条入射光线只有一条对应的反射光线。6．因为反射角等于入射角，所以发线是反射光线与入射光线的夹角的角平分线。六．应用示例1．如图2所示是“探究光的反射规律”的实验装置，一块可沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上，使光线AO紧贴硬纸板射向镜面0点，为了研究反射角与入射角之间关系，实验时应进行的操作是（C）A．绕ON前后转动板EB．绕ON前后转动板FC．改变光线AO与ON之间的夹角D．改变光线OB与ON之间的夹角图2图32．小明用如图3所示的实验装置，探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应进行的操作是（B）A．沿ON向后转动板AB．沿ON向后转动板BC．改变入射光线与ON的夹角D．改变反射光线与ON的夹角3．（2009安徽）如图4，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB。实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了漫(填“镜面”或“漫”)反射。若将F板向后折转一定的角度，则在F板上不能(填“能”或“不能”)看到反射光，此时反射光线和入射光线在(填“在”或“不在”)同一平面内。图4图54．（2009绵阳）如图5是探究“光反射时的规律”的实验装置图。把平面镜放在水平桌面上，再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的ON垂直于镜面。一束红光贴着纸板沿EO射到O点，光将沿OF方向射出，如果把纸板ON的右半边向后折，反射光线将_存在__（选填“存在”或“不存在”）；如果一束蓝光沿原FO方向射到O点，它反射后沿_OE___方向射出。5．（2009浙江义乌）课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示，得出了正确的结论。（1）根据光的反射定律，如果入射角为20o，则反射角的大小是20o。（2）课后，某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15o、30o、45o的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如图所示。经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是测量的是反射光线与镜面的的夹角的度数。