光的反射定律的内容(3点)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/24 22:40:19

光的反射定律的内容(3点)
光的反射定律的内容(3点)

光的反射定律的内容(3点)
1.入射光线、反射光线和法线在同一平面上.
2.入射光线和反射光线分居在法线两侧.
3.反射角等于入射角.

光的反射
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...

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光的反射
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 关於平面镜反射的研究
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,在周代后期就在进行了。《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后交於一点,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。对於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。我国古代在这方面的研究有惊人的成绩,尤以《墨经》的记载为最早,而且达到了很高的水准。凸面镜成像的情况比较简单。不管物体放在镜前的什麼它方,所成的像总是正立的缩小的一种。《墨经》只用「鉴团,景一」四个字把它总结了,意思是镜面呈凸形(团即凸),所成之像只有一种情况--一个像。至於四面镜,成像的情况要复杂一些。物体在球心以外,反射所成的像是缩小倒立的,在球心和焦点之间,可以用屏接著。物体在球心和焦点之间,所成的像是放大倒立的,在球心之外,也可以用屏接著。物体在焦点以内,所成的像是放大正立的,在镜的后面,无法用屏接著。《墨经》有这样一段记载:「鉴洼,景一小而易,一大而正,说在中之外内。」「洼」即凹,「鉴洼」就是指凹球面镜。「中」是指球心至焦点这一段。《经》文的意思是说:物在「中」之外,即球心以外,成的像是「小而易」,即缩小倒立的;物在「中」之内,即焦点至镜面之问,成的像是「大而正」,即放大正立的。这样,好像还漏掉一个「大而易」的像。其实并不是的。原来《墨经》作者有他们特殊的实验方法,即把观察者自己的身体当作物体。观察者从远处向镜面走来,当他还在球心以外,就看见自己的「小而易」的像;当走过了球心,进入球心和焦点之间(即「中」),理应有一个「大而易」的像,但在球心以外,即观察者的身后,所以看不见;再前进,走过了焦点,又看见自己「大而正」的像了。如此说来,这条记载是完全忠实的,正确的。不仅如此,直接由观察者去看自己的像,是一种很有意义的实验方法。隔了两千多年之后,即在本世纪初,号称世界最高学府的英国剑桥大学的物理试卷上,曾有过类似内容的题目。
凹面镜呈像实验,沈括也做过;他把自己的手指当作物体,从镜面开始慢慢移去。他说:「以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒。」沈括记载得很忠实。当手指在焦点之内,所成的像是一个正立的虚像。当手指渐渐远离镜面,移至焦点时,成像在无穷远,就「无所见」了。当手指移至焦点之外,就成为倒立的实像了。沈括的实验方法,同《墨经》所记的实验不同,他把物体与观察者分开,因而能移发现一个特殊点(即焦点),它是正像和倒像的分界点。这是一个十分重要的进展。此外,沈括还指出凹面镜成像和针孔成像有某些相似之处,并且用生动易懂的比喻来说明物与像的位置的相对关系,以及针孔和焦点的作用。这些都说明了沈括对问题研究的深入。
沈括还以他的科学素养,指出使用凸球面镜中存在的一些问题。当时有人发现有些古镜呈凸球面状,不懂此中奥妙,就把它磨平。沈括认为这是错误的。他指出,古人铸造反射镜,大镜子就呈平面,小镜子就呈凸面。凹镜照出人脸的像要大些,凸镜照出人脸的像要小些。用小镜看不到人脸的全像,所以把它做得稍凸一些,以便使人脸的像变小。这样,镜子虽小,仍然可以照见完整的人脸。造镜子时要考虑镜子的大小,以决定增减镜子的凸起程度,使人脸的像和镜子的大小相称。这个说明是完全正确的,反映出沈括能够利用自己的科学知识,解决生活中的实际问题,表现了一个科学家结合实际的正确态度。
我国古代研究球面镜的当然还不止这些,这裏再举出一个人来,就是清代的虞兆隆。他在《天香楼偶得》中,批评沈括对凹球面镜成像的解释「亦未分明」。他用自己家藏的凹面镜做实验,发现那像「迫近则正,稍远则闪烁无定,再远之则皆倒矣,但所照甚为模糊,不若近照之明显。」他见到了几种情况,开始是正立的虚像,当物接近焦点时,像就「闪烁无定」了,过了焦点直至无穷远「则皆倒」。物在焦点以外所成的倒立实像比较「模糊」,确是事实。看来,他的观察是更仔细了。不但如此,他不满足於沈括用「中间有碍」那样抽象而笼统的解释。提出用「转照」的说法来解释凹面镜成像的倒立、模糊等现象。虽然虞兆隆的解释不见得十分正确,但却具体一些。
第三目 关於「透光镜」的研究
说到反射,不能不介绍一下我国古代一件奇妙的镜子,那就是「透光镜」。「透光镜」的外形跟古代的普通铜镜一模一样,也是金属铸成的,背后有图案文字,反射面磨得很光亮,可以照人。按理说,当以一末光线照到镜面,反射后投到墙壁上,应当是一个平淡无奇的圆形光亮区。奇妙的是,在这个光亮区竟出现了镜背面上的图案文字,好像是「透」过来似的,故称「透光镜」。上海博物馆珍藏的一面西汉透光镜,背面有「见日之光,天下大明」八个字,甚至连同花纹都「透」在那个光亮区之中,清晰可见。这实在是令人难以设想的事。不但我国历代科学家都研究它,近代国外计多科学家也感到惊奇,把它叫做「魔镜」,纷纷研究它,企图揭开这个谜。在十九世纪一段时间曾引起热烈的讨论,但是都没有得到满意的回答。近几年,我国科学工作者运用现代科学技术手段对透光镜进行研究,获得了可喜的成就。
我国现在出土的铜镜数量很大,其中秦以前的较多。但并没有逐枚进行「透光」试验,所以不能肯定这裏面一定没有透光镜。在宋代,沈括家藏一面透光镜,背后的文字「极古」,以致连博学精深的他自己也不认识。可见,这不是一般的文字,可能是秦以前的东西。上海博物馆珍藏的一面已确定为西汉的遗物,西汉以后,民间能制造的逐渐多起来。到了清代,江浙一带的镜工也能制造出来,并传到日本。至於文字记载,清代的小说《古镜记》裏,叙述到一面「古镜」,当「承日照之,则背上文画,墨入影内,纤毫无失。」这裏说的显然就是透光镜了。宋代沈括对所藏的透光镜记载得十分详细,此后历代文人记载,题咏就更多了。
铜镜是如何「透光」的?最早作这方面研究和记录的是沈括。他在《梦溪笔谈》裏记载说:「世上有一种透光镜……把镜子放在日光下,背面的花纹和二十个字都透射在屋壁上,很清楚。有人解释说,由於铸铸时薄的她方先冷,背面有花纹的地方比较厚,冷得较慢,铜收缩得多一些,因此,文字虽在背面,镜的正面也隐约有点痕迹,所以在光线下就会颗现出来。我考察了一下,认为这个道理是对的。我家有三个这样的镜子,又看见别家收藏的,都是一样,花纹铭字丝毫没有差异,样式很古,唯有这种镜子能移透光,其他一些镜子,即使是薄的,也不能透光,想必古人另有制造的方法。」这裏面,沈括解释「透光」的原理,主要一点就是「文虽在背,而鉴面隐然有迹。」这是十分正确的。因为镜背有花纹,致使镜面也呈相似的凹凸不平,但起伏尽小,肉眼不能察见。当它反射光线时,由於长光程放大效应,就能够在屏幕上反映出来。这个道理,清代物理学家郑复光也作了十分贴切的说明。他指出:静止的水面是很平的,但经它反射的光线投到墙壁上,也看到有点动汤,就因为水面实际上存在起伏的波纹。这个说明是多麼具体而确切,以致在本世纪二一十年代英国物理学家布拉格,讨论「透光镜」时,对这个问题也作这样类似的说明。
古人究竟用什麼方法使铜镜的正面能有相似於镜背的花纹痕迹呢?据沈括记载,宋代以前的人认为,那是因为镜背上有凸出的花纹,故各处的厚薄不同,铸造时冷却有先后,收缩程度有差异,因此形成镜面「隐然有迹」。这个解释为沈括所同意,本世纪许多外国科学家也都表示首肯。民国六十四年国人还用实验方法证明它是正确的。但是元代的一位考古学家名叫吾丘衍,提出另一种解释。他说是在镜面用另一种铜料嵌入一幅和背面完全相同的花纹图案,然后磨平,镜面就能「隐然有迹」。这样,镜面各部分反射光线的能力大小不一样,所以反射的光亮区中就可以看到花纹图案了。这个解释也是通的,而且吾丘衍曾亲自眼看到有人为了验证其说,不惜打碎一面透光镜来检查,证明属实。后来,明代科学家方以智,支持这个解释,并加以补充。言之凿凿,不容置疑。除了这两种制法以外,还有一种方法,就是铸成铜镜后,用一榻压磨棒在镜面上刮擦压磨,薄处受压磨,向一处稍微鼓起,压力去掉以后,这些薄处仍稍凸出,如以汞膏磨镜,更可使薄处稍稍膨胀而更加鼓起,因而镜面也就「隐然有迹」了。这个方法传到日本,他们至今还在用以制造出透光镜来。欧洲依法试制,也得成功。由上述可知,我国古代制造透光镜的方法是多种多样的。不管用那种方法,要制成功透光镜,工艺要求都是很高的。在古代能够做到这个地步,实在令人惊叹不已。可惜这种绝招「终秘不宣」,使透光镜的制作技艺失传,真是可叹!
9、光在反射时有一部分光回被物体吸收。
各光是有红、黄、蓝三色光按不同比例混合而成的。我们能看见的物体除黑色外都要反色光。白色物体反射说有光,看起来就是白色,灰色物体也反射各色光但只反射一部分。其他物体只要是什么颜色就反射能按一定比例混合而本色的光。

收起

二楼的太具体了吧
一楼的那三条是对的