❶ 探究光的反射定律理想模型法
[進行實驗與收集證據]:由於反射光線、入射光線和法線都在同一平面內,當保持兩側紙板在同一平面內,將它們如圖乙所示傾斜後,兩塊紙板不在同一平面上,所以在紙板F上就無法呈現出反射光線了,但此時反射光線與入射光線、法線在同一平面內.
由讓光線逆著OB的方向射向鏡面,會發現反射光線沿著OA方向射出可知,將反射光線改為入射光線,光路圖照樣成立,體現了光路是可逆的.
[實驗結論]多次改變入射光線AO與ON的夾角進行實驗,得出的結論是:反射角等於入射角.
[知識拓展]將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示,這種研究方法叫模型法;研究磁場時,引入「磁感線」,採用的是理想模型法;
故答案為:不能;在;光路是可逆的;
實驗結論:反射角等於入射角;
知識拓展:理想模型法;磁感線.
❷ 光的反射的實驗
總結光射到物體表面上發生反射的規律:
1.反射光線跟入射光線和法線在同一平面內,反射光線和入射光線分居法線兩側。
2.反射角等於入射角。 光的反射演示器,其結構如圖2.3-1所示,M是一塊平面鏡,鑲在一塊木板上,白色光屏E垂直固定在木板上,白色光屏F可以繞垂直於鏡面的ON軸轉動,E、F屏上畫有以O為圓心的圓弧,上面標有刻度。
平行光源(J2501型光具盤的光源),低壓電源(J1201型)。
【實驗方法】
1.調整光源的位置,使一束光沿平面E內任一直線AO射到平面鏡上的O點。繞ON軸轉動平面F,尋求由O點反射的光線,只有當平面F和平面E在同一平面內時,才能在F上見到反射光線,平面F在其他位置時,F上都沒有反射光線。得出反射光線跟入射光線和法線在同一平面內,反射光線和入射光線分居法線兩側的結論。
2.平面F和E處在同一平面時,觀察到光的反射,從E、F屏上讀出入射角、反射角的值,得出反射角等於入射角。
3.在平面E內改變入射光線的角度,重復步驟2。總結得出反射定律。
4.先使平面F和E成任一夾角。轉動光源的位置,在E平面內看到反射光線。轉動平面E找到入射光線和法線所在的平面,加深對反射定律的理解。 1.初中學生缺乏空間想像力,理解反射定律中線和面的空間關系是一個難點。實驗過程中應注意幫助學生建立空間概念,直觀地建立起光的反射圖象。
2.入射光線是具有一定寬度的光帶,為了在光屏上顯示出光傳播的路線,入射光帶的軸線與光屏需成一個較小的角度。同樣,反射光線也是具有一定寬度的光帶,因此,當平面E與F有較小的角度時,光屏F上仍能有短的亮線。實驗時要注意盡量減小光帶的寬度,並且避開這個較小角度的位置,以免造成混亂。 1.平行光源除了選用J2507型光具盤的光源之外,還可以用激光器、手電筒(要有較好的聚光效果)或日光。本實驗對於光源還有兩點要求:(1)寬光束光源都需配用狹縫,通過狹縫取一細束平行光作為入射光線;(2)能夠改變投射到鏡面上光線的角度。例如,取日光作光源,可以藉助於一對平面鏡Q1和Q2使一束日光投射到平面鏡M上,稍稍移動並且轉動平面鏡Q2,可以使投射到O點的光線的角度改變(圖2.3-2)。
2.光的反射實驗也可用米勒儀(圖2.3-3)或圓形光碟(包含在J2501型光具盤內)來做。由於這些儀器中的鏡面可以繞入射點O轉動,驗證反射角等於入射角比較方便,但不易說明反射鏡面、法線、入射光線和反射光線的空間關系。
提示:本小實驗可輔以「光現象」部分的物理實驗教學,以此培養和提高學生的實驗能力和素養。
讓光線逆著反射光線的方向射向鏡面,可以看到,反射光線逆著原來入射光線的方向射出。
這表明,在反射時,光路是可逆的。