光的反射基础知识讲解

光的反射（基础）

撰稿：史会娜审稿：蒙阿妮

【学习目标】

1.了解光在物体表面可以发生反射；

2.掌握光的反射定律，并能用光的反射定律解决实际问题；

3.理解在反射现象中光路的可逆性；

4.知道镜面反射和漫反射的区别。

【要点梳理】

要点一、光的反射

1、光的反射：光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。

1、入射角和反射角分别是指，入射光线和法线的夹角，反射光线和法线的夹角。不能误认为是光线和平面镜的夹角。

2、法线是过入射点垂直平面镜的虚线，是为了研究问题方便引入的。

3、入射光线和反射光线都有方向，所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。如上图中：入射光线AO，反射光线OB。

4、发生反射现象时，光又反射回原介质中，所以光的传播速度不变，传播方向发生改变。

5、我们能够看到不发光的物体是因为光的反射，反射光射入了我们的眼睛。如下图所示：

要点二、【高清课堂：《光的反射》】探究光反射时的规律

1、实验探究

（1）提出问题：光在反射时遵循什么规律？（反射光沿什么方向射出）

（2）实验器材：激光笔、白色硬纸板、平面镜、量角器等。

（3）实验步骤：

①把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示：

②在纸板上画出两条入射光线，用激光笔沿入射光线射入，找到对应的反射光线。

③观察两组反射光线和入射光线，猜想反射光线和入射光线的位置关系：

a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等；

b、反射光线和入射光线关于法线对称。

④把纸板NOF向前折或向后折如图乙，观察还能看到反射光线吗？

⑤取下纸板，用量角器测量角i和r。

表格：

第二次60o60o

（4

①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面

②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中

③反射角等于入射角——两角相等

2、反射现象中，光路是可逆的。

让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜，那么，它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。如下图所示：

要点诠释：

1、把纸板NOF向前折或向后折，观察不到反射光线，证明三线共面；通过测量比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角；反射光线和入射光线对称，并且对称还意味着分居法线两侧。

2、反射定律是用来确定反射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。

3、如果光线垂直射向平面镜，入射角为0o,反射角为0o，入射光线、反射光线、法线重合。

要点三、镜面反射和漫反射

1、镜面反射：光线照到平滑的表面上（如：平静的水面、抛光的金属面、平面镜），发生镜面反射。这时入射光平行，反射光也平行，其他方向没有反射光。

2、漫反射：光线照到凸凹不平的表面上，发生漫反射。凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。

要点诠释：

1、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。

2、日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。如：黑板上的字。我们能从不同角度看到本身不发光

的物体，是因为光在物体的表面发生漫反射。

【典型例题】

类型一、光的反射

1. 关于光的反射定律，下列说法正确的是（）

A．反射定律的内容是反射角等于入射角

B．镜面反射时，光遵守反射定律，漫反射时，有些光不遵守反射定律

C．反射光和入射光传播速度大小相等

D．反射定律只是在空气中成立，真空中不成立

【答案】C

【解析】光的反射定律是：“三线共面，法线居中，两角相等”所以A选项不全面；镜面反射和漫反射都遵循反射定律，所以B选项错误；反射时，反射光回到原来介质中，所以反射光和入射光传播速度大小相等，C选项正确；光能够在真空中传播，反射定律在空气中成立，在真空中也成立，所以D选项错误。

【总结升华】题目考查了光的反射定律的理解，镜面反射和漫反射的异同。

举一反三：

【变式】关于光的反射定律的适用范围，正确的说法是（）

A．光的反射定律只适用于镜面反射 B．漫反射不遵守光的反射定律

C．光的反射定律不适用于垂直照射 D．光的反射定律适用于所有光的反射现象

【答案】D

2. 光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60°角，当入射角增加5°后，则（）

A．反射光线与入射光线的夹角为10° B．反射光线与入射光线的夹角为65°

C．反射角为35° D．反射角为65°

【思路点拨】首先明确法线、入射角、反射角，垂直于镜面的直线叫做法线，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；再次根据题意画图；最后根据反射定律和几何知识解答。【答案】C

【解析】根据光的反射定律，入射光线与镜面的夹角为60°，则入射角为90°-60°=30°，反射角等于入射角也等于30°；当入射角增大5°时，则入射角变为30°+5°=35°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也变为35°。则反射光线与入射光线的夹角为70°，选项C正确。

【总结升华】本题主要考查的是光的反射定律的应用，以及利用反射定律对反射角和入射角进行计算。举一反三：

【变式1】【高清课堂：《光的反射》例3】光线垂直射到镜面上，入射角等于，反射角等于；若入射光线与镜面夹角为60°，入射角等于，反射角等于，入射光线与反射光线夹角等

于。

【答案】0°；0°；30°；30°；60°

【变式2】如图所示，太阳光与水平地面成60°角，用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底，平面镜镜面与入射光线的夹角为。

【答案】15°

类型二、镜面反射和漫反射

3.如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色温墙上的小镜子，这时看到被照射部分（）A．墙和镜子都是黑色的 B．墙和镜子都是白色的

C．墙是黑色的，镜子是白色的 D．墙是白色的，镜子是黑色的

【思路点拨】镜面反射是光线平行入射平行反射；漫反射是光线平行入射不平行反射，而是射向四面八方，墙壁和小镜子都不能发光，能看到它们是由于反射光线进入眼睛，反射光线进入眼睛越多，看上去越亮。

【答案】D

【解析】镜子表面很平，光线照射时，表面会发生镜面反射，从照射角度看，几乎没有光线进入人的眼睛，感觉平面镜是暗的；墙面凹凸不平，当有光线照射时，发生漫反射反射光线射向四面八方，从侧面看，有一部分光线进入人的眼睛，感觉墙是白色的。

【总结升华】题目主要考察了镜面反射和漫反射的不同。

举一反三：

【变式】光学实验课上，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（）

A．地面吸收了所有的光 B．墙壁对光发生漫反射

C．地面对光发生漫反射 D．墙壁对光发生镜面反射

【答案】B

类型三、实验探究与作图

4. （2011 丹东）在探究“光反射时的规律”实验中，某小组实验步骤如下：

A．把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示。

B．让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点，经平面镜反射，沿着另一方向射出，在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向，重做两次，换用另一种颜色的笔，记录光的径迹。（如甲图）

C．取下硬纸板，用量角器测量NO两侧的角i和角r。

D．纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把纸板NOF向前折或向后折，观察反射光线。（如乙图）

根据上述实验步骤，回答下列问题：

（1）该实验中硬纸板显示出：反射光线与入射光线两侧。

（2）该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否在。（3）由实验步骤C可以得到的规律是。

（4）在甲图中，如果将光线沿着FO射向平面镜时，你还会发现的规律是在

【答案与解析】（1）使光线按照不同角度沿纸板射向镜面O点，反射光线和入射光线始终分居法线两侧。故答案为：分居法线。

（2）使光线沿纸板射向镜面O点，然后把硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。故答案为：在同一平面内。

（3）分别量出入射角和反射角的度数，可以发现，反射角始终等于入射角。故答案为：反射角等于入射角。

（4）如果将光源沿FO射入一条入射光线，会观察到反射光线会沿OE的方向射出，这说明了在反射现象中光路具有可逆性。故答案为：在反射现象中光路是可逆的。

【总结升华】探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系，测量反射、入射角，将入射光线和反射光线的位置互换进行实验，观察反射光线与原来入射光线的关系等。

5.（2011宁夏）如图所示，一束光斜射到平面镜上，请画出AO的反射光线，并标明入射角、反射角的大小。

【答案与解析】第一步：根据法线垂直平面镜，做出法线；

第二步：确定入射角的大小，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角是60°。

第三步：根据反射定律，反射角等于入射角也为60°。如下图所示：

【总结升华】根据反射定律作图时，关键是熟练掌握光的反射定律的内容，并搞清反射角与入射角的概念，知道反射角等于入射角。