15.
小文同學(xué)通過以下的使實驗過程,探究光的反射規(guī)律.
【提出問題】
光的反射光線與入射光線的位置有什么關(guān)系?
【設(shè)計與進行實驗】
(1)如圖甲所示,把一可沿ON折疊的白色硬紙板(作光屏)豎立在水平放置的平面鏡上,使一束光緊貼硬紙板射向鏡面上的O點.
(2)當(dāng)一束光貼著左側(cè)紙板沿AO方向射到O點時,在右側(cè)紙板上能看到反射光線OB.實驗時,在紙板前不同方位都能 看到光的傳播途徑,這是因為光在光屏上發(fā)生了漫反射.
(3)讓光線從BO的方向射向鏡面O點,會發(fā)現(xiàn)反射線沿著OA方向射出,這表明:在光的反射現(xiàn)象中,光路具有可逆性.由(2)、(3)能發(fā)現(xiàn)反射光線與入射光線在(填“在”或“不在”)同一平面內(nèi).
(4)若將右側(cè)紙板向后折轉(zhuǎn)一定的角度,則在右側(cè)紙板上不能(填“能”或“不能”)看到反射光線.
(5)再如圖乙所示,若將紙板傾斜,讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面,則右側(cè)紙板上不能(填“能”或“不能”)看到反射光線.
【實驗中提到新的問題】
(4)、(5)中反射光線存在嗎?若存在,射向哪個方向呢?是否還是與入射光線共面呢?
【繼續(xù)繼續(xù)實驗】
在圖乙中過O點垂直于鏡面立一根鉛筆OM,仍以(5)中那條入射光線為入射光線,將紙板再豎立起來旋轉(zhuǎn)紙板,使入射光線與OM共面,再移開鉛筆,此時在紙板同一平面上呈現(xiàn)出反射光線.
【分析與論證】
(1)為了探究反射光線與入射光線的位置關(guān)系,過入射點作與鏡面垂直的一條直線(用虛線表示),我們物理學(xué)中把這根線叫做法線.
(2)經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn),在光的反射中,反射光線中,反射光線、法線、入射光線都在同一平面內(nèi).
【評估與交流】
探究出上述光的反射規(guī)律以后,小文同學(xué)在如圖甲所示中作出了法線,讓光線貼著紙板沿AO法線射向鏡面,反射光線沿OB方向射出.測量出兩個角的大小都是40°,于是繼續(xù)補充光的反射規(guī)律,得出結(jié)論:光反射時,入射角等于反射角.現(xiàn)請你對他這樣得出的結(jié)論及正確性作出評價:
(1)先有入射角后有反射角,應(yīng)描述為反射角等于入射角;(2)應(yīng)多次實驗后得出結(jié)論,避免結(jié)論具有偶然性.