例1
打枪瞄准时要闭上一只眼,这是为什么?
解析:我们知道枪管前端有一个瞄准用的准星,我们闭上一只眼观察到准星挡住了目标时,就说明准星、目标和眼睛处于同一直线上,也就是说瞄准了目标,实际上,这就是应用光在同一种均匀介质中沿直线传播的道理。 例2
光线垂直入射到平面镜上时,反射光线和入射光线的夹角为____。若入射光线的方向不变,平面镜转动a角时,则反射光线与入射光线的夹角是______。
解析:当光线垂直入射时,则反射光线将逆着入射光线反射,此时入射光线、法线、反射光线三线重合,反射角为0,入射角为0,所以反射光线和入射光线的夹角也为0。当平面镜转动后,法线与入射光线产生了夹角,这个夹角就是平面镜转过的角度,那么此时入射角为a,反射角也为a,所以反射光线与入射光线的夹角为2a。
例3
要使反射光线与入射光线的夹角为直角,则入射光线与平面镜的夹角应为_____。
解析:根据反射定律可知:反射角等于入射角,如果反射光线与入射光线的夹角为直角,那么反射角等于45° ,入射角也等于45° ,而入射光线与镜面的夹角则应为45度。
例4
入射光线与平面镜的夹角是,则反射角应该是______。
解析:该题首先要弄清楚入射角。入射光线与平面镜的夹角是,那么入射角就是,因为入射角是入射光线和法线的夹角,法线与镜面垂直,又反射角等于入射角,所以反射角也等于。
例5
如图2所示,光线 射到平面镜上,反射光线沿 方向射出,请画出平面镜的位置。
解析:将反射光线与入射光线 和 连接起来,交于 点,点是入射点,因为反射角等于入射角,法线就是 的角平分线,法线与平面镜垂直,这样就可以画出平面镜的位置。
具体作法是:将 和 连接交于 点,然后画出 的角平分线,也就是法线(注意画虚线),再作 与法线 垂直表示平面镜。如图3。
例6
不能用光的直线传播来解释的现象是( )
A、日食和月食 B、影子的形成
C、小孔成像 D、发生雷电时,先看到闪电而后才听到雷鸣声 解析:当月球运行到太阳和地球之间,并且位于同一直线上时,由于光是沿直线传播的,月球挡住了太阳射向地球的光,便产生了日食现象。当地球运行到太阳与月球之间,并且位于同一直线上时,地球挡住了太阳射向月球的光,便产生了月食现象。影子的形成是由于光沿直线传播时遇到不透明的物体而留下的阴影区域。小孔成像也是由于光沿直线传播,蜡烛的光通过小孔后在屏上形成倒立的烛焰像。由此可知,选项A、B、C均能用光的直线传播来解释。而发生雷电时,先看到闪电,后听到雷鸣声是由于空气中的光传播速度比声音传播速度快得多的缘故,所以选项D不能用光的直线传播来解释。 例7
晚上,在桌上铺一白布,把一块小平面镜镜面朝上平放在白布上,让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看去,白布被照亮,而平面镜却比较暗,为什么?
解析:因为镜面很光滑,垂直入射到镜面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光极少,从侧面看去,基本上没有光线射入眼中,所以,平面镜看起来比较暗。而白布的表面比较粗糙,入射到白布上的光发生了漫反射而不是镜面反射,反射光线能射到各个方向,所以从侧面看到白布比较亮。
【漫反射】
凹凸不平的表面会把光线向着四面八方反射,这种反射就是漫反射
例如,阳光射到镜子上,迎着反射光的方向可以看到刺眼的光。如果阳光射到白纸上,无论在哪个方向,都不会感到刺眼。
原来,镜面很光滑,而看上去很平的白纸,细微之处实际是凹凸不平的。这就是利用了 漫反射。