❶ 探究光的反射定律理想模型法
[进行实验与收集证据]:由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当保持两侧纸板在同一平面内,将它们如图乙所示倾斜后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了,但此时反射光线与入射光线、法线在同一平面内.
由让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出可知,将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,体现了光路是可逆的.
[实验结论]多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,得出的结论是:反射角等于入射角.
[知识拓展]将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示,这种研究方法叫模型法;研究磁场时,引入“磁感线”,采用的是理想模型法;
故答案为:不能;在;光路是可逆的;
实验结论:反射角等于入射角;
知识拓展:理想模型法;磁感线.
❷ 光的反射的实验
总结光射到物体表面上发生反射的规律:
1.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。
2.反射角等于入射角。 光的反射演示器,其结构如图2.3-1所示,M是一块平面镜,镶在一块木板上,白色光屏E垂直固定在木板上,白色光屏F可以绕垂直于镜面的ON轴转动,E、F屏上画有以O为圆心的圆弧,上面标有刻度。
平行光源(J2501型光具盘的光源),低压电源(J1201型)。
【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。 1.初中学生缺乏空间想象力,理解反射定律中线和面的空间关系是一个难点。实验过程中应注意帮助学生建立空间概念,直观地建立起光的反射图象。
2.入射光线是具有一定宽度的光带,为了在光屏上显示出光传播的路线,入射光带的轴线与光屏需成一个较小的角度。同样,反射光线也是具有一定宽度的光带,因此,当平面E与F有较小的角度时,光屏F上仍能有短的亮线。实验时要注意尽量减小光带的宽度,并且避开这个较小角度的位置,以免造成混乱。 1.平行光源除了选用J2507型光具盘的光源之外,还可以用激光器、手电筒(要有较好的聚光效果)或日光。本实验对于光源还有两点要求:(1)宽光束光源都需配用狭缝,通过狭缝取一细束平行光作为入射光线;(2)能够改变投射到镜面上光线的角度。例如,取日光作光源,可以借助于一对平面镜Q1和Q2使一束日光投射到平面镜M上,稍稍移动并且转动平面镜Q2,可以使投射到O点的光线的角度改变(图2.3-2)。
2.光的反射实验也可用米勒仪(图2.3-3)或圆形光盘(包含在J2501型光具盘内)来做。由于这些仪器中的镜面可以绕入射点O转动,验证反射角等于入射角比较方便,但不易说明反射镜面、法线、入射光线和反射光线的空间关系。
提示:本小实验可辅以“光现象”部分的物理实验教学,以此培养和提高学生的实验能力和素养。
让光线逆着反射光线的方向射向镜面,可以看到,反射光线逆着原来入射光线的方向射出。
这表明,在反射时,光路是可逆的。