Question

在探究光反射時規(guī)律的實驗裝置如圖所示．

（1）如圖甲，讓一束光貼著紙板沿某一個角度射到O點，經(jīng)平面鏡反射后，反射光線沿另一個方向射出．當∠i減小時，∠r也減��；∠i增大時，∠r也增大．結果是∠r總是

等于

∠i．這說明光反射時，

反射角等于入射角

．
（2）如果讓光束逆著OF的方向射向O點，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這說明光反射時，

光路是可逆的

．
（3）如圖乙，把半面紙板FNO向后折，則在FNO半面紙板上看不到

反射

光線，這說明光反射時，

反射光線、入射光線和法線在同一平面內

．
（4）某同學也用這套器材做實驗，當入射角分別為15°，30°和45°時，測得的反射角分別為75°，60°和45°，得到的結果不符合反射定律．你認為可能的原因是什么？

Answer 1

分析：（1）（3）光的反射規(guī)律：入射光線、反射光線、法線在同一平面內，反射光線、入射光線分居在法線兩側，反射角等于入射角，
（2）在光的反射中，光路是可逆的．
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，他所測量的角不是反射角，而是反射光線與鏡面的夾角．

解答：解：（1）由圖可見入射角是∠i，反射角是∠r，使∠i減小，這時∠r跟著減小，使∠i增大，∠r跟著增大，∠r總是等于∠i，說明在光的反射中，反射角等于入射角．
（2）由讓光線逆著FO的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出可知，將反射光線改為入射光線，光路圖照樣成立，體現(xiàn)了光路是可逆的．
（3）由于反射光線、入射光線和法線都在同一平面內，把半面紙板NOF向前折或向后折，兩塊紙板不在同一平面上，所以在紙板F上就無法呈現(xiàn)出反射光線了，因此這個現(xiàn)象說明了：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內．
（4）根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光線與法線的夾角，入射角是入射光線與法線的夾角，當入射角分別為15°、30°、45°時，反射光線與法線的夾角，即反射角也應分別是15°、30°、45°，不是75°，60°45°，而75°，60°，45°正好是反射光線與鏡面的夾角．
故答案為：（1）等于；反射角等于入射角；
（2）光路是可逆的；
（3）反射；反射光線、入射光線和法線在同一平面內；
（4）將反射光線與反射面（或鏡面）的夾角作為了反射角．

點評：本題考查了研究光的反射定律的實驗，反射角等于入射角，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內，反射光線、入射光線分居法線兩側．上課時特別要強調的是：反射角是反射光線與法線的夾角，而不是反射光線與鏡面的夾角．