镜面反射和漫反射现象

第 1 页 光的镜面反射和漫反射 【目的和要求】

认识光的镜面反射和漫反射的区别。

【仪器和器材】

光具盘（J2501型），低压电源（J1201型）。

【实验方法】

1．将光具盘（J2501型）中的矩形光盘、圆形光盘和平面镜（另一面是漫反射镜）按图2．4－1装置起来。选择光盘左侧插入的拦光片的数目，使得光盘上得到3－5条平行光缆。

2．转动圆形光盘，让3－5条平行光线射到固定在圆盘上的小平面镜上，观察由镜面反射的几条反射光线，它们彼此是平行的。

3．转动圆形光盘，让漫反射镜面对着这组平行光线，观察由漫反射镜面反射的光线，它们不再平行，而是射向各个方向（图2．4－2）。

【注意事项】

演示实验中要注意比较平面镜和漫反射镜的不同，比较镜面反射和漫反射现象的差别。注意说明漫反射的每一条光线都服从反射定律，只是由于反射面粗糙不平，过各入射点的法线方向不平行，反射光线也就不平行了。

【思考题】

1．投影仪和电影、幻灯的屏幕为什么都不能用表面平滑的第 2 页 平面镜，要用表面比较粗糙的白色屏幕。

关于镜面反射漫反射辨析

新余四中 胡振华（338000）

镜面反射和面反射是反射的两种现象。在学习过程中，同学们觉得难于区别和应用，现将两种反射现象辩剖析如下：

一、两种发射

平行的入射光射向平面和非平面时会出现两种反射，分别是镜面反射和漫反射。

1.镜面反射：平行的入射光射向平滑物体表面的反射叫镜面反射（图1）。

2.漫反射：平行的入射光射向凹凸不平（粗糙）的物体表面的反射叫漫反射(图2)。

图1 图2

例1：（2010年湖南湘潭）如图3所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色温墙上的小镜子，这时看到被照射部分（ ）

A．墙和镜子都是黑色的

B．墙和镜子都是白色的

C．墙是黑色的，镜子是白色的

D．墙是白色的，镜子是黑色的

. 图3

解析：此题为关于镜面反射和漫反射的考查题。从图3中可以看出人在暗室中用手电筒仰射墙壁和镜子，由于墙壁粗糙，墙壁对光线发生了漫反射，向各个方向都有反射光，有部分光线进入人眼；而小镜子光滑，小镜子发生的是镜面反射，光比较集中的斜向上反射，没有光线进入人眼，因此感觉墙壁更亮镜子更暗。

答案：D

二、镜面反射漫反射异同：

1．镜面反射漫反射不同点：

(1)反射面不同：镜面反射的反射面平整光亮，漫反射的反射面粗糙；

(2)对平行光反射方向不同：镜面反射入射平行光，反射光也是平行光。漫反射入射平行光，反射光则射向各个方向；

(3)观察反射光的区域不同：镜面反射的反射光较集中地射向某一方向，因此有些区域能看见反射光，有些区域就看不见。黑板“反光”就是这个原因。漫反射的反射光散乱，站在各个方位都能看见反射光。

2．镜面反射漫反射相同点：

（1）入射光都是平行的；（2）都遵守光的反射定律。

光的反射、折射和色散

一、光的反射

1. 反射的定义：光从一种介质射到另一种介质的界面时，一部分光返回原介质的现象叫反射。

2. 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内；入射光线和反射光线分居法线两侧；入射角等于反射角。

3. 镜面反射和漫反射：

– 镜面反射：平行光线射到光滑表面，反射光线仍然平行。

– 漫反射：平行光线射到粗糙表面，反射光线向各个方向传播。

二、光的折射

1. 折射的定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫折射。

2. 折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；入射光线和折射光线分居法线两侧；入射角和折射角之间满足斯涅尔定律，即𝑛1sin𝜃1=𝑛2sin𝜃2，其中𝑛1和𝑛2分别是入射介质和折射介质的折射率，𝜃1和𝜃2分别是入射角和折射角。

3. total internal reflection（全反射）：光从光密介质射到光疏介质的界面时，当入射角大于临界角时，光全部反射回原介质的现象。

三、光的色散

1. 色散的定义：复色光分解为单色光的现象叫色散。

2. 色散的原因：不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同。

3. 色散的现象：

– 棱镜色散：太阳光通过棱镜时，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。

– 彩虹色散：雨后天空出现彩虹，是由于太阳光经过水滴折射、反射和色散而成。

4. 光的波长与颜色的关系：红光波长最长，紫光波长最短，其他颜色的光波长依次递减。

以上是关于光的反射、折射和色散的基本知识点，希望对您有所帮助。 习题及方法：

1. 习题：一束平行光射到平面镜上，求反射光的传播方向。

方法：根据光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，且入射角等于反射角。因此，反射光的传播方向与入射光方向相同。

答案：反射光的传播方向与入射光方向相同。

2. 习题：太阳光射到地球表面，已知地球表面的折射率为1.5，求太阳光在地球表面的入射角。

第 1 页 共 3 页 明水暗道迎月走——镜面反射和漫反射

诀窍：明水暗道迎月走。

浅释：

“明水暗道”是指，夜晚赶路时，月亮的光线经过水面后，发生镜面反射，进入我们的眼睛，所以，我们判断路面上亮的地方是积水。

但是，这只是一种情况，那就是当我们迎着月亮走时，因为，这时反射光线正好进入我们的眼睛。反之，当我们背着月光走呢，那就是“暗水明道”了！

因此，当我们迎着月光走时，就选择暗的地方落脚；当我们背着月光走时，就选择亮的地方落脚。即：“明水暗道迎月走，暗水明道背月走”。

详解：

俗语说：“明水，暗道，紫花泥”。

关于这句话，其实还有其他的版本，比如“明水，暗泥，紫滑路”，但意思都是一样的。

这句话说的是农村人走夜路时总结下来的经验之谈，从前的农村，晚上没有路灯，走夜路的人若是没有带手电筒，便可以凭借着微弱的星光，稍微看到地上的状况，明亮的地方就是有积水的地方，千万不要踩上去，发暗的地方就是可以走的道路。走夜路的时候，倘遇到说明不明，说暗不暗，介于明和暗之间，类似紫花色的地方，必是泥坑了，踩上去就是一脚泥，这自然是不能走的。

这是前人的经验，放到现在也是可以用的，但是却很少用了。因为随着时代的发展，道路交通已发生了很大的变化，大多是大板、水泥路面了，甚至是柏油路了，没有坑洼，没有泥土，不少地方也架起了街灯，水坑、泥泞看得一清二楚。再不济，随身携带的手机也可以随时掏出来照明。

渐渐的，这句“明水，暗道，紫花泥”，使用的人越来越少，后一辈的人可能都没有听说过。它慢慢的退出了属于它的“舞台”，走过了属于它的时代。

如今的农村，无时无刻不再发生着翻天覆地的变化，但是这些老话，不该被遗忘。

终有一天，我们可能会和子孙说着从前的事，讲着他们所不知道的往事，而这些老话，我希望能这样传承下去。 第 2 页 共 3 页 再如，一位老司机凭多年开车的经验：“明水暗道黑泥洼”，也是同一个道理。

所以老一辈人的话不无道理，小时候走夜路，大人都会说，灰色的是路，白色的是水，不知道深浅不能走，黑色的是坑。当然这套理论在冬天可行不通，因为晚上路面被灯一照是发白的。