光的反射定义及其分类
光的反射定义及其分类 篇1
光射到两种不同的介质时,便有部分光自界面射回原介质中的现象,称为光的反射。
一种光学现象。指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。当光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。光具有可逆性。光的反射现象中,光路上是可逆的。
光的反射定义及其分类 篇2
镜面反射:平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射。
漫反射:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向,这种反射叫做漫反射。
方向反射:介于漫反射和镜面反射之间反射称为方向反射,也称非朗伯反射,其表现为各向都有反射,且各向反射强度不均一。
表面平滑的物体,易形成光的镜面反射,形成刺目的强光,反而看不清楚物体。
通常情况下可以辨别物体之形状和存在,是由于光的漫射之故。
日落后暂时能看见物体,乃是因为空气中尘埃引起光的漫射之故。无论是镜面反射或漫反射,都需遵守反射定律。
镜面反射和漫反射都是遵循光的反射定律。
光的反射定义及其分类 篇3
球面镜
春秋战国时代,还出现了球面反射镜,即所谓球面镜。根掳反射面呈凹形和凸形的不同,分为凹球面镜和凸球面镜。物体置于镜前,能在镜中成像。凹球面镜能使一束平行光线反射后交于一点,这一点叫做焦点。凸球面镜是发散镜,那焦点是个虚焦点。由于太阳光线中带有热能,聚于一点投到物体,不但亮度大,而且发热多,能使物体温度升高而着火。(注:勿将凹,凸面镜与凹,凸透镜混淆。凸透镜使平行光会聚,有焦点;而凹透镜使平行光发散,有虚焦点。光路是可逆的)
在欧洲,传说古希腊时候,罗马人开了大队兵船去进攻叙拉古。当时的物理学家阿基米德(西元前二八七至二一二年)曾用一面巨大无比的凹面镜对着太阳,把光线聚于兵船上,烧掉了它,因而取得战争的胜利。当然这只是传说而已。在中国古代,凹面镜确实实在在是人们一种主要的取火工具。
用来取火
中国远在周代就知道利用这种反射现象来取火。那时把这种取火用的凹面镜叫做“阳燧”。《庄子》里面就记载说:“阳隧见日,燃而为火。”到了西汉的《淮南子》里就进一步指出,用凹面镜对日取火,艾草之类的引火物,放的位置既不能离镜太远,也不能太近。这里实际上就是指出,艾草必须置于焦点之上。在东汉时候,人们对于光的反射知识更加丰富了,了解到除了专用的阳隧外,凡是呈凹球面状的反射面,只要摩擦得足够光亮,都可以对日聚焦取火。当时有人就用金属杯子的底部,对日聚焦取火,也还有用别的。这都表现了人们认识范围扩大了。对于凹面镜对日聚焦取火的原理,宋代沈括作了分析。他在《梦溪笔谈》中说:“阳燧面洼,向日照之,光皆聚于内,离镜一二寸,大如麻菽,着物则火发,此则腰鼓最细处也。”意思是,阳燧反射面呈凹形,对着太阳,光线经反射都聚于一点(即焦点),这一点距镜面一二寸,像芝麻豆子那么大,落到物体上就会发火,这一点好像是腰鼓最细的地方。这里把球面镜反射光线的情况正确地描述出来,并且对焦点和焦距都进行了描写。尤其是能指出焦点之所在,正像是腰鼓最细的地方,生动具体,使人们容易懂。据沈括说,当时这一类学问的研究叫做“格术”,既构成了专门学问,那一定是非常深入的,只是已经失传了,很是可惜。
相关题目
发光体置于球面镜前,光线经球面镜的反射,也能成像;这同平面镜反射成像是同样的道理,但情况要复杂得多。中国古代在这方面的研究有惊人的成绩,尤以《墨经》的记载为最早,而且达到了很高的水准。凸面镜成像的情况比较简单。不管物体放在镜前的什么它方,所成的像总是正立的缩小的一种。《墨经》只用“鉴团,景一”四个字把它总结了,意思是镜面呈凸形(团即凸),所成之像只有一种情况--一个像。至于四面镜,成像的情况要复杂一些。物体在球心以外,反射所成的像是缩小倒立的,在球心和焦点之间,可以用屏接着。物体在球心和焦点之间,所成的像是放大倒立的`,在球心之外,也可以用屏接着。物体在焦点以内,所成的像是放大正立的,在镜的后面,无法用屏接着。《墨经》有这样一段记载:“鉴洼,景一小而易,一大而正,说在中之外内。”“洼”即凹,“鉴洼”就是指凹球面镜。“中”是指球心至焦点这一段。《经》文的意思是说:物在“中”之外,即球心以外,成的像是“小而易”,即缩小倒立的;物在“中”之内,即焦点至镜面之问,成的像是“大而正”,即放大正立的。这样,好像还漏掉一个“大而易”的像。其实并不是的。原来《墨经》作者有他们特殊的实验方法,即把观察者自己的身体当作物体。观察者从远处向镜面走来,当他还在球心以外,就看见自己的“小而易”的像;当走过了球心,进入球心和焦点之间(即“中”),理应有一个“大而易”的像,但在球心以外,即观察者的身后,所以看不见;再前进,走过了焦点,又看见自己“大而正”的像了。如此说来,这条记载是完全忠实的,正确的。不仅如此,直接由观察者去看自己的像,是一种很有意义的实验方法。隔了两千多年之后,即在本世纪初,号称世界最高学府的英国剑桥大学的物理试卷上,曾有过类似内容的题目。
实验
凹面镜成像实验,沈括也做过;他把自己的手指当作物体,从镜面开始慢慢移去。他说:“以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒。”沈括记载得很忠实。当手指在焦点之内,所成的像是一个正立的虚像。当手指渐渐远离镜面,移至焦点时,成像在无穷远,就“无所见”了。当手指移至焦点之外,就成为倒立的实像了。沈括的实验方法,同《墨经》所记的实验不同,他把物体与观察者分开,因而能够发现一个特殊点(即焦点),它是正像和倒像的分界点。这是一个十分重要的进展。此外,沈括还指出凹面镜成像和针孔成像有某些相似之处,并且用生动易懂的比喻来说明物与像的位置的相对关系,以及针孔和焦点的作用。这些都说明了沈括对问题研究的深入。
研究
沈括还以他的科学素养,指出使用凸球面镜中存在的一些问题。当时有人发现有些古镜呈凸球面状,不懂此中奥妙,就把它磨平。沈括认为这是错误的。他指出,古人铸造反射镜,大镜子就呈平面,小镜子就呈凸面。凹镜照出人脸的像要大些,凸镜照出人脸的像要小些。用小镜看不到人脸的全像,所以把它做得稍凸一些,以便使人脸的像变小。这样,镜子虽小,仍然可以照见完整的人脸。造镜子时要考虑镜子的大小,以决定增减镜子的凸起程度,使人脸的像和镜子的大小相称。这个说明是完全正确的,反映出沈括能够利用自己的科学知识,解决生活中的实际问题,表现了一个科学家结合实际的正确态度。
中国古代研究球面镜的当然还不止这些,这里再举出一个人来,就是清代的虞兆隆。他在《天香楼偶得》中,批评沈括对凹球面镜成像的解释“亦未分明”。他用自己家藏的凹面镜做实验,发现那像“迫近则正,稍远则闪烁无定,再远之则皆倒矣,但所照甚为模糊,不若近照之明显。”他见到了几种情况,开始是正立的虚像,当物接近焦点时,像就“闪烁无定”了,过了焦点直至无穷远“则皆倒”。物在焦点以外所成的倒立实像比较“模糊”,确是事实。看来,他的观察是更仔细了。不但如此,他不满足于沈括用“中间有碍”那样抽象而笼统的解释。提出用“转照”的说法来解释凹面镜成像的倒立、模糊等现象。虽然虞兆隆的解释不见得十分正确,但却具体一些。
透光镜
说到反射,不能不介绍一下中国古代一件奇妙的镜子,那就是“透光镜”。“透光镜”的外形跟古代的普通铜镜一模一样,也是金属铸成的,背后有图案文字,反射面磨得很光亮,可以照人。按理说,当以一末光线照到镜面,反射后投到墙壁上,应当是一个平淡无奇的圆形光亮区。奇妙的是,在这个光亮区竟出现了镜背面上的图案文字,好像是“透”过来似的,故称“透光镜”。上海博物馆珍藏的一面西汉透光镜,背面有“见日之光,天下大明”八个字,甚至连同花纹都“透”在那个光亮区之中,清晰可见。这实在是令人难以设想的事。不但中国历代科学家都研究它,近代国外计多科学家也感到惊奇,把它叫做“魔镜”,纷纷研究它,企图揭开这个谜。在十九世纪一段时间曾引起热烈的讨论,但是都没有得到满意的回答。近几年,中国科学工作者运用现代科学技术手段对透光镜进行研究,获得了可喜的成就。
古镜记
中国出土的铜镜数量很大,其中秦以前的较多。但并没有逐枚进行“透光”试验,所以不能肯定这里面一定没有透光镜。在宋代,《浮生六忆》的作者沈括家里藏一面透光镜,背后的文字“极古”,以致连博学精深的他自己也不认识。可见,这不是一般的文字,可能是秦以前的东西。上海博物馆珍藏的一面已确定为西汉的遗物,西汉以后,民间能制造的逐渐多起来。到了清代,江浙一带的镜工也能制造出来,并传到日本。至于文字记载,清代的小说《古镜记》里,叙述到一面“古镜”,当“承日照之,则背上文画,墨入影内,纤毫无失。”这里说的显然就是透光镜了。宋代沈括对所藏的透光镜记载得十分详细,此后历代文人记载,题咏就更多了。
理论
铜镜是如何“透光”的?最早作这方面研究和记录的是沈括。他在《梦溪笔谈》里记载说:“世上有一种透光镜……把镜子放在日光下,背面的花纹和二十个字都透射在屋壁上,很清楚。有人解释说,由于铸铸时薄的地方先冷,背面有花纹的地方比较厚,冷得较慢,铜收缩得多一些,因此,文字虽在背面,镜的正面也隐约有点痕迹,所以在光线下就会颗现出来。我考察了一下,认为这个道理是对的。我家有三个这样的镜子,又看见别家收藏的,都是一样,花纹铭字丝毫没有差异,样式很古,唯有这种镜子能够透光,其他一些镜子,即使是薄的,也不能透光,想必古人另有制造的方法。”这里面,沈括解释“透光”的原理,主要一点就是“文虽在背,而鉴面隐然有迹。”这是十分正确的。因为镜背有花纹,致使镜面也呈相似的凹凸不平,但起伏尽小,肉眼不能察见。当它反射光线时,由于长光程放大效应,就能够在屏幕上反映出来。这个道理,清代物理学家郑复光也作了十分贴切的说明。他指出:静止的水面是很平的,但经它反射的光线投到墙壁上,也看到有点动荡,就因为水面实际上存在起伏的波纹。这个说明是多么具体而确切,以致在本世纪二一十年代英国物理学家布拉格,讨论“透光镜”时,对这个问题也作这样类似的说明。
技艺
古人究竟用什么方法使铜镜的正面能有相似于镜背的花纹痕迹呢?据沈括记载,宋代以前的人认为,那是因为镜背上有凸出的花纹,故各处的厚薄不同,铸造时冷却有先后,收缩程度有差异,因此形成镜面“隐然有迹”。这个解释为沈括所同意,本世纪许多外国科学家也都表示首肯。1975年有人还用实验方法证明它是正确的。但是元代的一位考古学家名叫吾丘衍,提出另一种解释。他说是在镜面用另一种铜料嵌入一幅和背面完全相同的花纹图案,然后磨平,镜面就能“隐然有迹”。这样,镜面各部分反射光线的能力大小不一样,所以反射的光亮区中就可以看到花纹图案了。这个解释也是通的,而且吾丘衍曾亲自眼看到有人为了验证其说,不惜打碎一面透光镜来检查,证明属实。后来,明代科学家方以智,支持这个解释,并加以补充。言之凿凿,不容置疑。除了这两种制法以外,还有一种方法,就是铸成铜镜后,用一榻压磨棒在镜面上刮擦压磨,薄处受压磨,向一处稍微鼓起,压力去掉以后,这些薄处仍稍凸出,如以汞膏磨镜,更可使薄处稍稍膨胀而更加鼓起,因而镜面也就“隐然有迹”了。这个方法传到日本,他们至今还在用以制造出透光镜来。欧洲依法试制,也得成功。由上述可知,中国古代制造透光镜的方法是多种多样的。不管用那种方法,要制成功透光镜,工艺要求都是很高的。在古代能够做到这个地步,实在令人惊叹不已。可惜这种绝招“终秘不宣”,使透光镜的制作技艺失传,真是可叹!
不同光反射
8、光在反射时有一部分光会被物体吸收。
各光是有红、绿、蓝三色光按不同比例混合而成的。我们能看见的物体除黑色外都要反色光。白色物体反射所有光,看起来就是白色,灰色物体也反射各色光但只反射一部分。其他物体只要是什么颜色就反射能按一定比例混合而本色的光。
附:红光加绿光是黄光,绿光加蓝光是青光,红光加蓝光是紫光,红绿蓝加起来就是白光。
在白光通过三棱镜时,不同颜色的单色光的偏折程度不同,红光偏的最小,所以一盘在光屏成像时是在最上面,蓝最大。
透明体的颜色是由透过的光色决定的。(当光通过透明体时,透明体是什么颜色,就能透过什么颜色的光)
不透明体的颜色是由反射的光色决定的。(当光遇到不透明体时,不透明体是什么颜色,就能反射什么颜色的光)
光的反射定义及其分类 篇4
1、定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。
3、分类:
⑴镜面反射:射到物面上的平行光反射后仍然平行。条件:反射面平滑。
应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射。
⑵漫反射:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向,每条光线遵守光的反射定律。
条件:反射面凹凸不平。
应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
4、平面镜成像特点:等大,等距,垂直,虚像。
①像、物大小相等。
②像、物到镜面的距离相等。
③像、物的连线与镜面垂直。
④物体在平面镜里所成的像是虚像。
成像原理:光的反射定理。
☆在研究平面镜成像特点时,我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验,其中选用两根相同蜡烛的目的是:便于确定成像的位置和比较像和物的大小。
提醒:光的反射过程中光路是可逆的。
光的反射定义及其分类 篇5
光的反射 :
1、当光射到物体表面时,有一部份光会被物体反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
3、反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、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。
注:入射角与反射角之间存在因果关系,反射角总是随入射角的变化而变化,因而只能说反射角等于入射角,不能说成入射角等于反射角。(镜面旋转X°,反射光旋转2X°)垂直入射时,入射角、反射角等于0°
4、反射现象中,光路是可逆的(互看双眼)
5、利用光的反射定律画一般的光路图(要求会作):
确定入(反)射点;根据法线和反射面垂直,做出法线;根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线
两种反射:镜面反射和漫反射 。
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去;
(3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;不同点是:反射面不同(一个光滑,一个粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射)
相信看过上面的物理知识点后,同学们已经熟知光的反射要领了吧。接下来还有更多更全的物理知识等着大家来记忆哦。