光的反射定律(物理光学定律)

反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。光具有可逆性。光的反射线象中,光路上是相等的。实验目的是找出光反射时的规律。

定律定义

内容

(1)反射光线、入射光线、法线都在同一平面内。(同一平面内)

(2)反射光线、入射光线分居法线两侧。(居两侧)

(3)反射角等于入射角。(角相等)(∠r=∠i)

总结:当光射到物体表面时,被物体表面反射回去,这种现象叫做光的反射。

特殊情况

垂直入射时,入射角反射角都是零度,法线、入射光线、反射光线合为一线。

两种反射

1.镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线(反射面是光滑平面)。

2.漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线(反射面是粗糙平面或曲面)。

但无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律;漫反射只由于反射表面不平行成不规则的反射就是在不平的表面有些弧状或尖锐的行状假设有一条光线射到上面做其切线做为平面作反射线这样就有许多的细小的“镜子”够成漫反射。

注意:在光的反射中光路可逆。

实验方法

1.调整光源的位置,使一束光沿平面E内任一直线AO射到平面镜上的O点。绕ON轴转动平面F,寻求由O点反射的光线,只有当平面F和平面E在同一平面内时,才能在F上见到反射光线,平面F在其他位置时,F上都没有反射光线。得出反射光线跟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的结论。

2.平面F和E处在同一平面时,观察到光的反射,从E、F屏上读出入射角、反射角的值,得出反射角等于入射角。

3.在平面E内改变入射光线的角度,重复步骤2。总结得出反射定律。

4.先使平面F和E成任一夹角。转动光源的位置,在E平面内看到反射光线。转动平面E找到入射光线和法线所在的平面,加深对反射定律的理解。

发展简史

光的反射定律由法国土木工程兼物理学家菲涅耳(1788~1827)提出。他发现了反射/折射与视点角度之间的关系。因此,光的反射又称为菲涅尔反射。

如果你站在湖边,低头看脚下的水,你会发现水是透明的,反射不是特别强烈;如果你看远处的湖面,你会发现水并不是透明的,但反射非常强烈。这就是“菲涅尔效应”。

在真实世界中,除了金属之外,其它物质均有不同程度的“菲涅尔效应”。

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