题文

请各小组同学相互合作，尝试完成下列实验： 实验1   如图所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O点为入射点，ON为法线，面板上每一格对应的角度均为10°。实验时，当入射光为AO时，反射光为OB;当入射光为CO时，反射光为OD；当入射光为EO时，反射光为OF。实验记录如下表所示。

实验2 仍用实验1中的器材，使光束沿着实验1中的反射光线的方向入射到平面镜上。观察两次入射光线经平面镜反射后光线的传播路径。 思考下列问题： (1)由实验1可以得出：反射光线、入射光线和法线，三线之间有什么关系？反射角和入射角之间有什么关系？ (2)实验2中，让光逆着反射光线的方向射向镜面，它被反射后的光线会沿着什么方向射出？这说明了什么？

题型：实验题  难度：中档

答案

(1)在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角，这就是光的反射定律。 (2)被反射后的光线会逆着入射光线的方向射出，这说明在光的反射现象中，光路是可逆的。

据专家权威分析，试题“请各小组同学相互合作，尝试完成下列实验：实验1如图所示为研究光..”主要考查你对  光的反射规律及其应用，光反射的可逆性  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反射的可逆性

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：光反射的可逆性

• 可逆性：
      当光线逆着原来的反射光线（或折射光线）的方向射到媒质界面时，必会逆着原来的入射方向反射（或折射）出去，这种性质叫光路可逆性或光路可逆原理。
  如图甲所示，AO是入射光线，OB是反射光线，如果光线从BO的方向入射，则反射光线一定从OA的方向反射出去，如图乙所示。
  
  例如：
  甲、乙2人在同一房间内照镜子，甲在镜中看到了乙的眼睛，乙一定也能看到甲的眼睛。也就是光路是可逆的。
  你在镜子里面看到A，那么A也能看到你，你看不到A，A也看不到你。 也就是说光漫反射到甲处，照射到甲身上又会漫反射回到乙处。
  在凹透镜成像中，若入射光平行于凹透镜发散，入射光的反向延长线必然交于焦点F。光的可逆性也可以理解为是光线顺着反方向延长与原来路径一样。