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光的反射定律

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光線在真空或介質中會沿著直線前進,當光行進在兩不同介質的介面上會有部份光線反射回同一介質。當光線發生反射時,反射的光線滿足「入射角」等於「反射角」的關係,且入射光與反射光均在介面的同一邊,此定律稱為反射定律。

1 光的反射定律 -簡介

光的反射定律光的反射定律

在反射現象中,反射光線,入射光線和法線都在同一個平面內;反射光線,入射光線分居法線兩側;反射角等於入射角.這就是光的反射定律。

(1)反射光線、入射光線、法線都在同一平面內。(同平面)

(2)反射光線、入射光線分居法線兩側。(居兩側)

(3)反射角等於入射角。(角相等)(∠i=∠r)

特殊情況:垂直入射時,入射角反射角都是零度, 法線、入射光線、反射光線合為一線。

可理解為:「兩角零度,三線合一」。理解:由入射光線決定反射光線,敘述時要先敘述入射光線如何變化,再敘述反射光線如何變化。 發生反射的條件:兩種介質的交界處;發生處:入射點;結果:返回原介質中 。

反射角隨入射角的增大而增大,減小而減小,當入射角為零時,反射角也變為零度。

2 光的反射定律 -提出者

光的反射定律迴旋的山路邊的凸面鏡
光的反射定律由法國土木工程兼物理學家菲涅耳(1788~1827)提出。他發現了反射/折射與視點角度之間的關係。因此,光的反射又稱為菲涅爾反射。

如果你站在湖邊,低頭看腳下的水,你會發現水是透明的,反射不是特彆強烈;如果你看遠處的湖面,你會發現水並不是透明的,但反射非常強烈。這就是「菲涅爾效應」。

在真實世界中,除了金屬之外,其它物質均有不同程度的「菲涅爾效應」。

3 光的反射定律 -面鏡成像

光的反射定律平面鏡成像。
平面鏡

反射定律是人類光學上最早發現的定量定律,早在西元前三百年歐幾里得在其著作中就提出反射定律,並描述平面鏡,凹面鏡及凸面鏡反射光線的特性。我們能從平面鏡中看到鏡前物體的像是因為物體所反射的光經平面鏡反射後進入我們的眼睛。

平面鏡成像性質:物距=像距       像的大小=物的大小

凸面鏡

日常生活中除了平面鏡外,尚有其它形式的面鏡提供我們不同的用途外,如在迴旋的山路邊或便利超商內所架設的凸面鏡,能產生正立縮小的像增加物體的成像範圍,手電筒燈頭的凹面鏡,可將光線反射后平行射出以增加光線的強度,相傳當年阿基米德便利用凹面鏡反射光線的性質擊退羅馬軍隊的入侵。廚房裡光亮的湯匙是很有趣的面鏡,把凹面對準物體,可發現裡面的成像為倒立縮小,但隨著物體和湯匙間距離的縮短將會發現凹面內的成像跟著變大甚至比原來物體還大,而當物體和湯匙間距離縮短到某一程度時成像竟會變成正立放大;若將凸面對準物體,可發現裡面的成像為正立縮小。雖然看起來有點複雜,但是所有么面鏡都是遵守光的反射定律。

凹面鏡成像性質:像的大小與正倒立會隨著物體與面鏡間的距離而改變

凸面鏡成像性質:必定產生正立縮小虛象。

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