光的反射规律

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新科技17
2022-06-19 · TA获得超过5887个赞
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    光,做为我们见到的最多的东西毫不过分,要是没有它,我们的眼中只有一片漆黑,通过实验,已经得知光可以在真空中传播,可以在空气中传播,有时可以在液体中传播,或者固体中传播。

  为什么可以看到物体?一方面因为有眼睛这精妙的接收器,一方面是因为光照射到物体的时候,反射到了我们的眼中, 阳光非常大的日子里外出散步,看到车窗玻璃,常常会感到头晕目眩,一阵强光袭来,而在湖面上,往往能看见和自己一模一样的另一个自己,这些也是光的反射,那么光的反射规律是什么?怎样反射眼睛才能真实地看到?为什么只有看车窗玻璃才会有强烈的反射作用,而看其他的东西眼睛还挺舒服的呢?

  为了使反射现象更加清晰,准备一面镜子,在黑暗的环境里用激光笔照射它(当然,需要那种能在黑暗中看得见的激光笔)发出的光线在接触之后,反射出另一条光线。在反射之前的激光束,可以叫入射光,反射过去的,以此类推叫做反射光。入射光反射成为反射光,途中需要经过一个反射镜面上的点,分界入射光和反射光,叫它反射点,从这个节点, 光开始反射。

  命名完这些,再来观察反射光和入射光之间的关系,如此息息相关的两条光线,肯定会有一定的联系吧。将激光笔在反射源上缓缓的随意移动,观察反射光:

  无意中发现,反射光随着入射光的变化而变化,无论入射光如何移动,反射光都随之移动,如果这在多次实验之后被证明是确切无疑的,那么我们便得出了反射光的第一个规律:反射光总是随着入射光的移动而移动。

  移动的过程中,会出现一个特别奇妙的角度,那时,入射光完全和反射光和并,只能看到一条光线!这是什么角度?在试一试,每当入射光到达镜子的垂直方向,和反射面成90度,两条光线会合并成一条光线,这种情况少之又少,非常特殊, 因为总是在入射光处于反射面的垂直方向时出现,能取名为垂线。无论是任何反射题,如果移动的恰当,都会出现。第二个规律发现了:入射光垂直与反射光的时候会形成一条垂线。

  根据垂线这一个特殊的反射光线,可以推导出另一个新的规律,假设这条垂线一直在那耸立,移动入射光,改变反射光。发现无论如何移动入射光,反射光和入射光都永远在垂线的两端,规律如下:反射光和入射光永远在垂线的两端。我们发现垂线是发现这个规律的关键的裁定点,并且大部分情况,他都是一个假设存在的线,因此,我觉得应该把它叫做法线(应为他向法官那样裁定)而且必须要用虚线表示。

现在我们已经命名了光线反射所涉及的量的名称,也推导出一些规律。此时我有一个发现,加入虚拟存在的垂线,入射光,光线到垂线的角度和反射光光线到垂线的角度,似乎是相同的。怎样证明?拿量角器,标出垂线,并且制造出入射光和反射光,以此测量角度,是一样的!不过光做一个实验测量,显然不严谨,必须多测量几次才能得出结论。实验结果:是了,好几组数据之后都发现它们的角度是相同的,由此推出第四种规律:反射光以及入射光到垂线的角度永远相同。

    此外,回顾刚才的问题,平常用玻璃的反射去看太阳,感觉眼睛阵阵刺痛,拿纸反射阳光,感觉还挺舒服的,同样是反射,为什么一种那么刺眼,另一种那么温和?同样,激光笔照射玻璃,可以形成一条能量几乎一样的反射光线,但是用激光笔照射白纸,却迟迟不见反射激光,这是为什么?

    触摸玻璃,会发现它的表面积非常光滑,用放大镜观察纸张,以及别的很多物品,则能够看到表面疙疙瘩瘩非常不平。为什么一种几乎全部反射,另一种反射柔和,原因就是这个,一束光线打下来,表面平滑的时候,光线会一点也不变的反射回去,但是一束光照到疙疙瘩瘩的平面上,自然分散了,所以见不到刺眼的激光反射。人的眼睛依然可以看到白纸,说明光分散以后,以非常多地点反射了回去。根本原因在于,光分为许多光线,而镜子和普通物品,一种是一个平面反射光,另一种是很多个平面反射光,那些光线一个原路返回,另一个因为多个反射面被分散反射。

    原来反射也分两种,一种像玻璃一样集中反射,另一种像纸一样分散反射。

  利用光的反射规律,人们可以做很多事,比如潜水艇侦察海上目标用的潜望镜,就是几片镜面,将光反射出来的图像投射入海底。光学望远镜应该利用的也是这个原理吧。

    和光的反射有关的凹面镜和凸面镜,其反射原理是什么?其实凹面镜起到了聚光的作用,当各个光线从凹面镜上入射,所有的光便会因为镜面的弧度聚焦在一个点上。因此可以用来生火。

  凸面镜与之相反,所有的光射入的时候,光会往两边分散,而在路的拐角处放一个凸面镜,以有效观察拐角后面的视觉盲点。

  这就是今天得出的基本规律,想要证明,还得多多做实验,争取能够得出一个严谨的科学成果,再将实验的错误率降低,而达到一个真的科学家该有的样子(当然那是很久以后的事了)

 
让奇仪器
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