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在暗室里用手電筒照射一塊毛玻璃,觀察反射光的方向。然后用蘸水的濕毛巾擦玻璃,再用手電筒照射毛玻璃,觀察反射光的方向。比較前后兩次反射光有何變化。討論這是為什么?
分析:當手電筒照射毛玻璃時,由于毛玻璃表面粗糙不平,光在其上發(fā)生的是漫反射,反射光是射向各個方向的,所以我們在各個地方都能看清毛玻璃;當用濕毛巾擦試毛玻璃后,毛玻璃中凸、凹不平的地方都被小水滴所填滿,表面變成了光滑的,所以當手電筒照射其上時,發(fā)生的是鏡面反射,光線只向某一個方向反射,如果人眼正好處于反射的區(qū)域,就會得到非常強的光線,從而顯得刺眼;如果人眼沒處在這個反射的區(qū)域,則眼中就得不到玻璃上反射的光線,從而看到的玻璃就是黑色的。
該題的一些變式在不少習題中均有體現(xiàn),現(xiàn)舉例如下:
變化一、打過油的皮鞋用軟布反復擦,為什么越擦越亮?
分析:沒打過油的皮鞋表面是粗糙不平的,對光的反射是漫反射,顯得不那么亮;而打過油后,鞋油將皮鞋凸、凹不平的地方都填平了,整個表面非常平整,光在其上發(fā)生的是鏡面反射,所以皮鞋越擦越亮。
變化二、晚上,在桌上鋪一張白紙,把一塊小平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗。做做看,并解釋為什么?
分析:由于平面鏡很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光很少,所以從側(cè)面看去,基本上沒有光進入人的眼睛,所以鏡面看起來較暗;而白紙的表面比較粗糙,入射到白紙上的光發(fā)生的是漫反射而不是鏡面反射,反射的光線射向各個方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮。
變化三、在教室前排兩側(cè)的同學經(jīng)常會看到黑板反光,黑板反光是怎么回事?反光時,黑板上發(fā)生的是鏡面反射還是漫反射?
分析:黑板反光時,我們看到該處一片光亮,而其他位置則看不到這么亮,這說明該處只向這一方向發(fā)生了反射,由于光線很強,因而看不清其上的字跡,由此可見,該處發(fā)生的是鏡面反射而不是漫反射。
變化四、鐵板做成的公益廣告牌上用油漆畫上圖案和文字,人們從廣告牌前經(jīng)過時,有時卻看不清上面的內(nèi)容,只感到有刺眼的光照來,這是何故?
分析:由于公益廣告用油漆畫上了圖案和文字,表面比較光滑,其上會發(fā)生鏡面反射,光線在某一方向加強,如果人們從廣告前正好經(jīng)過這一方向,則只會感到有刺眼的光照來,而看不清其上的內(nèi)容;如果沒有經(jīng)過這一方向,則不會有這種感覺。所以從廣告前經(jīng)過時,有時是看不清上面內(nèi)容的。
變化五、雨后的夜晚,路上有些積水,甲、乙同學在較暗的月光下,在路上相向而行。甲同學看到的現(xiàn)象是水面比路面亮,那么乙同學看到的現(xiàn)象是怎樣的?請你對乙同學看到的現(xiàn)象用學過的物理知識進行解釋。
分析:月光照在路面和水面時都會發(fā)生反射,但路面和水面對光的反射情況是不同的。路面粗糙,月光照上去時發(fā)生的是漫反射;水面光滑,月光照上去時發(fā)生的是鏡面反射。
對于甲同學來說,月光照射到路面上發(fā)生漫反射的光與照在水面上發(fā)生鏡面反射的光都能看到,但由于鏡面反射的光強,漫反射的光弱,所以他看到的水面比路面亮。
對于乙同學,由于月光照在鏡面上發(fā)生鏡面反射的光射向了左方,不能進入乙同學的眼睛,他只能得到路面漫反射的光,故相比較而言水面暗,路面亮。
變化六、所示,有一正方體形狀的不透明的房間,在其中的一面墻上開有一個圓形小孔。在這面墻的對面有一個正方形的平面鏡。在房間里有一個人靠在與平面鏡垂直的一側(cè)墻面上,當有一束垂直于圓孔的平行光通過圓孔射到平面鏡上時,他能看到的是()
A.鏡面上有一個圓形的亮斑B整個正方形鏡子的形狀
C.整個房間的各處都是亮的D感到整個房間是一片黑暗
分析:當光豎直射到平面鏡上時,平面鏡會把光原路反射回去,而人站在平面鏡的旁邊,所以不會有光線射到人的眼里,也不會有光線射到墻壁上,人感到整個房間是一片黑暗的。故選D。
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