题文

如图所示两平面镜A和B的镜面分别与图中纸面垂直，两镜面的交线过图中的O点，两镜面的夹角α=15°今自A镜面上的C点沿与A镜面夹角β=45°的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两镜面间多次反射。CO=1m。试求： （1）从C点射出的光，经几次反射后又回到C点。（要求：画出光路图） （2）该光线从C点发出又回到C点所用的时间？（设光速C=3×108m/s）

题型：计算题  难度：偏难

答案

解：（1）如图所示，经5次反射后又回到C点。

（2）如下图所示，根据光的反射定律和对称关系，图中线段DE=DE'，EF=E'F'，所以光从C点出发又回到C点走过的路程S=2CF'=2×m=m，时间t===4.7×10-9s。

据专家权威分析，试题“如图所示两平面镜A和B的镜面分别与图中纸面垂直，两镜面的交线过..”主要考查你对  光的反射规律及其应用，光的传播速度与光年  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

光的反射规律及其应用光的传播速度与光年

考点名称：光的反射规律及其应用

• 反射定律：
  入射光线、反射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角（∠i=∠r）。
  
  光的反射定律描述了“三线”“两角” 的关系，可简记为：“三线共面，法线居中(三线位置关系)，两角相等(两角量值关系)”。
  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。
  

• 对于光的反射定律，应掌握以下五点：
  1、根据光的反射定律可知，任何一条反射光线都对应一条入射光线。
  
  2、定律的叙述有一定逻辑因果关系：先有入射，后有反射。表达时不能把“反射角等于入射角”说成 “入射角等于反射角”，因为反射角等于入射角的意思是“反射角随着入射角的变化而变化”，若倒过来说意思就反了，不符合逻辑因果关系。
  
  3、两角量值关系的变化是相对应的。即反射角随着入射角的变化而变化，入射角增大时反射角也增大，入射角减小时反射角也减小，入射角变为0^。，反射角也变为0^。，此时，入射光线、反射光线、法线重合，“三线合一”。
  
  4、法线起“准则”的作用，是过入射点始终与反射面垂直的直线。当反射面转动一定角度时，法线仍与反射面垂直，也随之转过相同的角度。法线不仅过入射点与反射面垂直，而且还是入射光线与反射光线夹角的平分线。
  
  5、在描述光的反射定律的光路图中，有两个重要的角度关系，即反射角等于入射角，r=i；入射角与入射光线和反射面的夹角互余，i+α=90^。。
  

• 自行车尾灯的设计：
     利用直角平面镜的反射规律，制成了自行车的反光灯，如图所示。夜晚，汽车灯发出的光射到自行车的反光灯上时，经自行车上互成直角的两个反射面的反射，反射光将以平行于入射光的方向反向射入司机眼睛，使司机容易发现骑自行车的人，有利于夜间行车安全。
  
  例  自行车是一种便捷的交通丁具，它包含了许多物理知识。例如，自行车尾灯就包含了光学知识。它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意。尾灯的结构如图所示，请在图中画出反射光线，并说明反射光线有什么特点。
  
  解析：利用光的反射定律作用，当两个反射面垂直时，一条光线经两个表面反射后光线平行于入射光线且方向相反
  答案：如图所示
  
  入射光线平行射入，反射光线平行射出。反射光线与入射光线方向相反。(答出一条即给分)

考点名称：光的传播速度与光年

• 光速：电磁波在真空中的传播速度。通常光速为c=299792458m/s。是自然界物体运动的最大速度。
  
  光年：长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离，其意思是指光在真空中行走一年的距离，是由时间和光速计算出来的。1光年表示光在1年时间内所走的路程，1光年=9.46×10¹²km

• 光在各种介质中的传播速度:
  

  	传播速度
  真空	2.99792×108≈3×108
  空气	约为3×108
  水	真空中光速的3/4
  玻璃	真空中光速的2/3
  其他介质	比真空中光速小很多

• 易错点：
  光年不是时间单位，而是长度单位。

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