光的传播和反射

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知识回顾

一、光的直线传播

1.条件：在均匀介质中沿直线传播。

2.现象：(1)小孔成像；(2)影子的形成；(3)日、月食的形成；(4)三点一线。

3.真空中的光速：c＝3×108／s。

二、光的反射

1.光的反射定律：反射光线与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。即“三线共面，两角相等，法线居中”。

2.光的反射类型；(1)镜面反射；(2)漫反射。

3.平面镜成像特点：(1)平面镜所成的像为虚像；(2)像和物到镜面的距离相等；(3)像和物大小相等；(4)像和物的连线与镜面垂直。

例题深入

例1　我们为什么能看见太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛?

解析：我们能够看见物体，是因为有光射入我们的眼睛。

答案：因为太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛都能发光，它们发出的光射入我们的眼睛，被我们看见。

点拨：除以上物体外，还有点燃的奥运火炬、荧火虫、发光的激光手电等都能发光。我们把发光的物体叫光源。

注意，本身不发光只反射光的物体不叫光源，如月亮、自行车后的尾灯等。

例2　不能用光的直线传播来解释的物理现象是(　)

A.“一叶障且，不见泰山”

B.太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲

C.检查一块木头是否直，可闭上一只眼腈，用另一只眼睛沿棱的长度方向看过去

D.日食、月食的形成

解析：因为阳光的直线传播是有条件的。只有在同一种均匀介质中传播时，光才沿直线传播，而大气层并不均匀，靠近地球表面的大气层密度较大，越往高空越稀薄，因此光的传播过程中会发生弯折，像天上星星会眨眼；早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看见了它；夏日的晴天。站在马路边看到路上行驶的汽车飘忽不定等现象，都是由于空气密度在不断地变化，而引起光的传播方向不断变化而造成的，所以此题正确答案是B。

点拨：由此题可以看出：(1)人要想看见物体，必须有光线射入人的眼睛，才能引起视觉。(2)月食、日食的形成是光沿直线传播的重要现象。

例3　打雷时，为什么先看到闪电后听到雷声?

解析：打雷时，雷和闪电是同时发生的，雷声是通过空气传到我们耳中，闪电光也是通过空气传到我们这里的。

答案：光的传播速度比声的传播速度快。

点拨：光在真空中也能传播。光在真空中的传播速度为3x108米／秒。光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度；光在水中的传播速度约等于光在真空中传播速度妁3/4；光在玻璃中的传播速度约为光在真空中传播速度的2／3把光在一年内里传播的距离(约9×1012千米)叫做1光年。光年用做天体星球问的距离的单位。

例4　如图1所示，光线与镜面成30°角投射到镜面上，反射角与入射角夹角为多大?若把镜面旋转10°，入射光线不变，这时反射光线与入射光线的夹角又为多大?

解析：如图2所示，先作法线，确定入射角为60°，根据反射定律，反射角等于入射角，则反射光线与入射光线的夹角为2倍的入射角，等于120°。

当镜面发生旋转时，由于题目没有制定旋转方向，因此可能有两种转动方法：顺时针或逆时针。如图3所示，若镜面顺时针转10°，则法线也顺时针转10°，使入射角增大10°，为70°，故两线夹角为140°；此时反射光线转动的角度为2×100＝20°。若镜面逆时针旋转10°，同理可知入射角将减少10°，两线夹角为100°。

由此题看出：在入射光线方向不变时，转动镜面，若镜面转过θ角，则法线转过θ角，反射光线将变化2θ角，反射光线与入射光线的夹角将增大或减小2θ。

点拨：当反射面绕入射点转动时，注意法线也随着转动，且法线转过的角度同界面转过的角度相同，法线始终与界面垂直，弄清该关系，是解决此类问题的关键。