王春旺
當太陽光照射到用玻璃裝飾的建筑物上時.我們感覺到刺眼(稱為光污染);而太陽光照射到?jīng)]有用玻璃裝飾的建筑物上時.我們可以從各個角度欣賞這美麗的建筑.這是為什么?這就是我們要談的鏡面反射與漫反射.
1.鏡面反射與漫反射
一束平行光射到光滑的鏡面上,反射光是平行的,這種反射叫作鏡面反射.產(chǎn)生原因是:光滑的鏡面。其每一點的法線方向都相同.導(dǎo)致平行光反射后的反射光朝著同一方向,如圖1甲.當物體發(fā)生鏡面反射時,我們只會在某一個方向上看到并感到刺眼.而在其他位置看這個物體卻很暗.如黑板反光.平面鏡成像.
當一束平行光射到粗糙(表面凸凹不平)的物體上時。其反射光線是射向不同方向的,這種反射稱為漫反射.產(chǎn)生原因是:粗糙面上各點的法線方向不一致,造成反射光線向不同方向無規(guī)則地射出,如圖1乙.我們之所以能從不同的位置看到本身不發(fā)光的物體,是由于物體發(fā)生漫反射.無論在哪個位置都有物體反射的光進入我們的眼睛.
例1 在暗室內(nèi)的桌面上鋪一張大白紙。把一個小平面鏡鏡面朝上放在白紙上,讓手電筒正對平面鏡照射。如圖2所示,從側(cè)面看去( ).
A.鏡子比較亮.它發(fā)生了鏡面反射
B.鏡子比較暗.它發(fā)生了鏡面反射
C.白紙比較亮.它發(fā)生了鏡面反射
D.白紙比較暗.它發(fā)生了漫反射
解析:手電筒正對平面鏡照射.平面鏡發(fā)生鏡面反射。反射光不能進入側(cè)面入的眼睛,所以從側(cè)面看去,鏡子比較暗,它發(fā)生了鏡面反射,選項A錯誤、B正確.手電筒的光照射到白紙上。由于白紙表面粗糙.凸凹不平,發(fā)生漫反射,有反射光進入側(cè)面人的眼睛,所以從側(cè)面看去,白紙比較亮,選項C、D錯誤.
答案:B
2.鏡面反射與漫反射的區(qū)別
(1)反射面不同.鏡面反射的反射面是光滑的;漫反射的反射面是粗糙的.是凸凹不平的.
(2)平行光射入時的反射光線不同.鏡面反射。其反射光是平行的;漫反射,其反射光線是射向不同方向的.
3.鏡面反射與漫反射的聯(lián)系
鏡面反射與漫反射都遵守光的反射定律.對每一條光線而言。其反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。反射角等于入射角.
例2 國家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上點綴了無數(shù)白色亮點,被稱為鍍點。在“水立方”的周圍都可以看到這些鍍點.北京奧運會正值盛夏.鍍點能改變光線方向,將光線擋在場館外.關(guān)于鍍點。下列說法正確的是( ).
A.鍍點對太陽光是鏡面反射,反射太陽光線.遵守光的反射定律
B.鍍點對太陽光是漫反射,反射太陽光線,不遵守光的反射定律
C.鍍點對太陽光是鏡面反射,反射太陽光線.不遵守光的反射定律
D.鍍點對太陽光是漫反射,反射太陽光線。遵守光的反射定律
解析:國家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上點綴的鍍點,表面涂成白色。不光滑。鍍點對太陽光發(fā)生漫反射.凡是反射,無論是鏡面反射還是漫反射,都遵守光的反射定律.選項D正確.
答案:D
4.鏡面反射與漫反射的防止和利用
(1)攝影時應(yīng)避免鏡面反射光線進入攝影機鏡頭.由于鏡面反射光線極強。在底片上將形成一片白色亮點。影響所拍攝的物體本身在相片上的顯現(xiàn).
(2)人眼之所以能看清物體的全貌,主要是靠漫反射光在眼內(nèi)的成像.人們依靠漫反射現(xiàn)象才能從不同方向看到物體.如果物體表面發(fā)生鏡面反射.不但看不清物體的外貌,還會引起某一方向上的眩光干擾現(xiàn)象.
(3)電影院里,人能在不同座位上看到銀幕上的畫面.是因為光在銀幕上發(fā)生了漫反射.電影院的銀幕、投影幕布都是生活中最常見的發(fā)生“漫反射”的例子.
例3 在穿過的皮鞋上擦過鞋油后.用鞋刷或軟布反復(fù)擦幾下,皮鞋就會越擦越亮,這是由于( ).
A.反復(fù)擦可以增強漫反射效果
B.鞋油反光性能比皮革好.反復(fù)擦可使鞋油均勻分布.增加漫反射效果
C.反復(fù)擦可以使鞋油填平皮革表面的凹坑.增加皮鞋表面的光滑程度.增加鏡面反射效果
D.鞋油的顏色比皮革鮮艷.可增加鏡面反射效果
解析:因為穿過的皮鞋表面有灰塵不光滑.光射向鞋面后發(fā)生漫反射.這樣皮鞋就失去了光澤.涂上鞋油后,鞋油的微小顆粒能填充到鞋的毛孔中.用鞋刷或軟布反復(fù)擦拭,使鞋油涂抹得更均勻.鞋面就變得十分光滑.光射向光滑鞋面后發(fā)生鏡面反射.皮鞋看起來就更光亮更好看了.選項C正確.
答案:C
學(xué)即用,練一練:
1.我們能從不同方向看到桌子等本身不發(fā)光的物體,是由于光射到物體的表面時.會發(fā)生_______反射.發(fā)生這種反射時,每條光線都遵守光的_______.
2.用久了的黑板常會因“反光”而看不清上面的字,這是射到黑板上的光發(fā)生____________反射的緣故:我們能從不同的方向看清銀幕上的圖像,是射到銀幕上的光發(fā)生了___________反射的緣故.
參考答案:1.漫 反射定律 2.鏡面 漫
責(zé)任編輯 程哲endprint