例1
打槍瞄準(zhǔn)時(shí)要閉上一只眼,這是為什么?
解析:我們知道槍管前端有一個(gè)瞄準(zhǔn)用的準(zhǔn)星,我們閉上一只眼觀察到準(zhǔn)星擋住了目標(biāo)時(shí),就說明準(zhǔn)星、目標(biāo)和眼睛處于同一直線上,也就是說瞄準(zhǔn)了目標(biāo),實(shí)際上,這就是應(yīng)用光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的道理。 例2
光線垂直入射到平面鏡上時(shí),反射光線和入射光線的夾角為____。若入射光線的方向不變,平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)a角時(shí),則反射光線與入射光線的夾角是______。
解析:當(dāng)光線垂直入射時(shí),則反射光線將逆著入射光線反射,此時(shí)入射光線、法線、反射光線三線重合,反射角為0,入射角為0,所以反射光線和入射光線的夾角也為0。當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)后,法線與入射光線產(chǎn)生了夾角,這個(gè)夾角就是平面鏡轉(zhuǎn)過的角度,那么此時(shí)入射角為a,反射角也為a,所以反射光線與入射光線的夾角為2a。
例3
要使反射光線與入射光線的夾角為直角,則入射光線與平面鏡的夾角應(yīng)為_____。
解析:根據(jù)反射定律可知:反射角等于入射角,如果反射光線與入射光線的夾角為直角,那么反射角等于45° ,入射角也等于45° ,而入射光線與鏡面的夾角則應(yīng)為45度。
例4
入射光線與平面鏡的夾角是,則反射角應(yīng)該是______。
解析:該題首先要弄清楚入射角。入射光線與平面鏡的夾角是,那么入射角就是,因?yàn)槿肷浣鞘侨肷涔饩€和法線的夾角,法線與鏡面垂直,又反射角等于入射角,所以反射角也等于。
例5
如圖2所示,光線 射到平面鏡上,反射光線沿 方向射出,請畫出平面鏡的位置。
解析:將反射光線與入射光線 和 連接起來,交于 點(diǎn),點(diǎn)是入射點(diǎn),因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?,法線就是 的角平分線,法線與平面鏡垂直,這樣就可以畫出平面鏡的位置。
具體作法是:將 和 連接交于 點(diǎn),然后畫出 的角平分線,也就是法線(注意畫虛線),再作 與法線 垂直表示平面鏡。如圖3。
例6
不能用光的直線傳播來解釋的現(xiàn)象是(?。?/span>
A、日食和月食 B、影子的形成
C、小孔成像 D、發(fā)生雷電時(shí),先看到閃電而后才聽到雷鳴聲 解析:當(dāng)月球運(yùn)行到太陽和地球之間,并且位于同一直線上時(shí),由于光是沿直線傳播的,月球擋住了太陽射向地球的光,便產(chǎn)生了日食現(xiàn)象。當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽與月球之間,并且位于同一直線上時(shí),地球擋住了太陽射向月球的光,便產(chǎn)生了月食現(xiàn)象。影子的形成是由于光沿直線傳播時(shí)遇到不透明的物體而留下的陰影區(qū)域。小孔成像也是由于光沿直線傳播,蠟燭的光通過小孔后在屏上形成倒立的燭焰像。由此可知,選項(xiàng)A、B、C均能用光的直線傳播來解釋。而發(fā)生雷電時(shí),先看到閃電,后聽到雷鳴聲是由于空氣中的光傳播速度比聲音傳播速度快得多的緣故,所以選項(xiàng)D不能用光的直線傳播來解釋。 例7
晚上,在桌上鋪一白布,把一塊小平面鏡鏡面朝上平放在白布上,讓手電筒的光正對著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白布被照亮,而平面鏡卻比較暗,為什么?
解析:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本上沒有光線射入眼中,所以,平面鏡看起來比較暗。而白布的表面比較粗糙,入射到白布上的光發(fā)生了漫反射而不是鏡面反射,反射光線能射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白布比較亮。
【漫反射】
凹凸不平的表面會(huì)把光線向著四面八方反射,這種反射就是漫反射
例如,陽光射到鏡子上,迎著反射光的方向可以看到刺眼的光。如果陽光射到白紙上,無論在哪個(gè)方向,都不會(huì)感到刺眼。
原來,鏡面很光滑,而看上去很平的白紙,細(xì)微之處實(shí)際是凹凸不平的。這就是利用了 漫反射。