版块4 光现象 专题4-5 镜面反射与漫反射 （教师版） 初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲

专题4-5 镜面反射与漫反射 知识·解读 一、镜面反射与漫反射 镜面反射 都遵守光的 反射定律 镜面光滑 平行光反射后仍然平行 漫反射 反射面细微之处是凸凹不平的 平行光反射后向着各个方向 二、发生镜面反射进入人眼的反射光不一定比发生漫反射进入人眼的反射光多。 如果人眼刚好处在镜面反射的反射光线的路径上，则有较多的光进入人眼，如果人眼 没有处在镜面反射的反射光线的路径上，则没有光进入人眼而发生漫反射时，不管人眼处 在什么位置，总有少量的光进入人眼 解题方法指导 解答此类题目的关键： （1）明确观察者的位置； （2）理解发生镜面反射和漫反射的光线特点，镜面反射将平行光向一个方向反射，只有在这个方向上 人眼才能看到光且感到光耀眼，而漫反射将光射向四面八方，人眼在各个方向都能看到，但感觉 光线很弱； （3）观察者的位置改变，观察到的现象可能会改变。 典例·解读 例1、在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上(镜面朝上)，让手电筒 正 对平面镜照射，如图所示。从侧面看去( ) ．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 ．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 【答】B． 【解析】由于平面镜的镜面很光滑，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，射到其他方向的光极少， 因此从侧面看去基本上没有光线射入眼中，镜面看起来比较暗，所以选项错，选项B 正确； 又因为白纸表面比较粗糙，入射到白纸上的光发生了漫反射，而不是镜面反射，反射光线能 射到各个方向，从侧面看到白纸比较亮，所以选项和D 也是错误的，故正确的选项是B。 例2、雨后天晴的夜晚，人在月下行走，为了不踩到地上的积水，若迎着月光走，走_____ 第 1 页 / 共 7 页 _处，若背着月光走，应走______处．（选填“亮”或“暗”） 【答】暗、亮． 【解析】（1）当迎着月光走时，地面发亮处有水，因为迎着月光走，月光射到水面上时，水面发生 的 是镜面反射，反射光几乎全部射入人的眼睛，而地面发生的漫反射，只有很少的光进入人的 眼睛，所以此时水面亮，人应走暗处．（2）背着月光走时，地面发暗处有水．因为背着月 光虽然水面仍然是镜面反射，但是此时的反射光全部射到人的后背，几乎没光射入人的眼睛； 而地面是漫反射，反射光线射向不同的方向，故有光线射入人的眼睛，故此时地面较亮，所 以地上暗处部分是水，人应走亮处． 例3、小明在听讲座时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来。 由于会场比较暗，他使用了闪光灯。这样拍出来的照片（ ） ．反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了 B．色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了 ．色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条 D．与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物 【答】． 【解析】投影仪投影彩色幻灯片时，是投影仪将彩色幻灯片成像在银幕上，即投影仪投射到银幕上不 同位置处有不同的彩色光，发生漫反射，使银幕前的观众看到银幕上各处的色彩不同而构成一幅 与幻灯片相似的彩色画面。若拍摄时采用闪光灯，则银幕对将闪光同样予以反射，而闪光灯的闪 光为白色光，它均匀地照射到整个银幕上，这样会冲淡银幕上原来画面的对比度，是原来的画面 模糊不清。若是闪光灯的光强度比幻灯片投射光强度强很多时，则将会原来的画面基本看不出来， 整个银幕几乎成一片白色，而白色中倒会把银幕上的一些污渍呈现出来，选项正确。 培优·训练 一、选择题 1、如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路 面 上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（ ） 、潮湿的路面更容易发生光漫发射 B、干燥的路面发生光的折射 、对面无车时．驾驶员看潮湿的路面更暗 D、照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 第 2 页 / 共 7 页 2、光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙 的墙壁上会出现一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合 理的是（ ） 地面吸收了所有的光 B 墙壁对光发生漫反射 地面对光发生漫反射 D 墙壁对光发生镜面反射 3、白天我们能从不同方向看到桌子等物体，这是因为（ ） 、这些物体都是发光的 B、眼睛发出的光射到这些物体上 、射到这些物体上的光发生了镜面反射 D、射到这些物体上的光发生了漫反射 4、在电影院里，我们能从不同的座位上观看到银幕上的画面，这是因为光在银幕上发生 （ ） 、镜面反射 B、漫反射 、可能是镜面反射也可能是漫反射 D、不发生反射，是银幕本身发光 5、白亮污染是都市较为普遍的一类光污染，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、 铝合金板等都能在白天将强烈的太阳光反射到路面上和居民的居室里，给道路交通安全 与居民的工作和休息带来很大影响。形成白亮污染的主要原因是由于光的（ ） 、镜面反射 B、漫反射 、折射 D、直线传播 6、关于镜面反射和漫反射，下列说法正确的是 （ ） 、漫反射由于是杂乱无章的，所以漫反射不遵循光的反射定律 B、漫反射不可以成像，但是漫反射的所有光线都遵循光的反射定律 、黑板用久了会反光，此时黑板发生了漫反射 D、下过雨的夜晚，背着月光走，亮的地方是水，因为水发生了镜面反射 7、下列说法中，正确的是（ ） 漫反射不遵循光的反射定律 B 光线照射到平面镜上经镜面反射后，反射光线一定是平行的 漫反射时，大部分光线都是遵循光的反射定律的 D 任何光线在反射时都要严格遵循光的反射定律 8、在皮鞋擦过鞋油，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于（ ） 、反复擦可增加漫反射效果 B、反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果 、鞋油反光性能比皮革好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加漫反射效果 D、鞋油的颜色比皮革鲜艳，可增加镜面反射效果 二、阅读填空题 第 3 页 / 共 7 页 1、 阅读下列材料，回答问题． 光污染及其危害 污染是指因光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响． 最常见的光污染是眩光，都市中的宾馆、饭店、写字楼等地方常用玻璃、铝合金材料 装饰其外墙，这些材料能强烈地反射太阳光．使人宛如生活在镜子世界之中．另外，夜晚 迎面驶来的汽车灯光、电焊或熔炉等发出的强光、专用仪器设备产生的红外线以及紫外线 等均会造成严重的光污染． 光污染的危害是：导致人的视力下降，白内障发病率增高：“人工白昼污染”会使人 的生物节律受到破坏，产生失眠、神经衰弱等各种不适症，致使精力不振；现代舞厅中的 “彩光”污染使人眼花缭乱，发生头昏、头疼、精神紧张等症状；如果人体长期受到紫外 线的照射，还会诱发白血病等． （1）以下常见的几种职业，不易受到光污染危害的是（ ） 、炼钢工人 B、纺织工人 、出租车司机 D、焊工人 （2）下列四个娱乐场所中，易受到光污染危害的是（ ）． 、现代舞厅 B、电影院 、音乐厅 D、体育馆 （3 ）请你就如何有效地预防光污染，提出两条合理化的建议： ①________ ； ②________。 2、为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形状孔（边长约为5 厘米）的 卡片甲正对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察 距卡片50m 且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况． 光斑未变成圆形前， 其亮度___________，其大小_______若观察到光斑呈椭圆状，原因可能是____________ __ 第 4 页 / 共 7 页 郭守敬望远镜 “星汉灿烂，若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远 且炽热的恒星的成分呢？用光谱!我们知道，阳光通过三棱镜后会发生色散，形成一条按照 一定顺序排列的彩色光带，我们称之为光谱。太阳是恒星，因此太阳的光谱是一种恒星光 谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息，比如化学成分、密度、气压、温度、恒星 年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外，还能告诉我们恒星以及它所在的星系是 在远离，还是在靠近我们，甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明，恒星 或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，根据恒星或星系远离我们的速度可 以知道这个恒星或星系距离我们有多远。 光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文 学家自主研制的，以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守 敬望远镜”，如图所示，它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱， 进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000 个天体，是当今世界上光谱获取效率最高的 望远镜。在刚刚过去的七年巡天观测中（所谓“巡天观测”，就好比是“给天上的星星做 ‘人口’普查”），郭守敬望远镜共获取1125 万条光谱，成为世界上第一个获取恒星光 谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析，绘制成了一个 包含636 万组恒星光谱参数的星表，重新确立了银河系晕（音yú）的内扁外圆的结构， 并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现，这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地 球”和地外生命的信心! 日前，郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程。使用郭守敬望远镜可以 “普查”银河系更多的恒星，以它的观测能力，北半球天空仍然有约一亿颗星可观测，可 以让“普查”资料更全面、更详细，更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。 第 5 页 / 共 7 页 专题4-5 镜面反射与漫反射 例1、【答】B． 【解析】由于平面镜的镜面很光滑，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，射到其他方向 的光极少，因此从侧面看去基本上没有光线射入眼中，镜面看起来比较暗，所以 选项错，选项B 正确；又因为白纸表面比较粗糙，入射到白纸上的光发生了漫反 射，而不是镜面反射，反射光线能射到各个方向，从侧面看到白纸比较亮，所以 选项和D 也是错误的，故正确的选项是B。 例2、【答】暗、亮． 【解析】（1）当迎着月光走时，地面发亮处有水，因为迎着月光走，月光射到水面上时， 水面发生的是镜面反射，反射光几乎全部射入人的眼睛，而地面发生的漫反射， 只有很少的光进入人的眼睛，所以此时水面亮，人应走暗处． （2）背着月光走时，地面发暗处有水．因为背着月光虽然水面仍然是镜面反射， 但是此时的反射光全部射到人的后背，几乎没光射入人的眼睛；而地面是漫反射， 反射光线射向不同的方向，故有光线射入人的眼睛，故此时地面较亮，所以地上 暗处部分是水，人应走亮处． 例3、【答】． 【解析】投影仪投影彩色幻灯片时，是投影仪将彩色幻灯片成像在银幕上，即投影仪投射 到银幕上不同位置处有不同的彩色光，发生漫反射，使银幕前的观众看到银幕上各处的 色彩不同而构成一幅与幻灯片相似的彩色画面。若拍摄时采用闪光灯，则银幕对将闪光 同样予以反射，而闪光灯的闪光为白色光，它均匀地照射到整个银幕上，这样会冲淡银 幕上原来画面的对比度，是原来的画面模糊不清。若是闪光灯的光强度比幻灯片投射光 强度强很多时，则将会原来的画面基本看不出来，整个银幕几乎成一片白色，而白色中 倒会把银幕上的一些污渍呈现出来，选项正确。 培优·训练 一、选择题 1、 2、B 3、D 4、B 5、 6、B 7、D 8、B 二、阅读填空题 第 6 页 / 共 7 页 1、（1）B；（2）；（3）加强城市的规划与管理，合理使用玻璃幕墙等强反光装饰材料， 减少光污染源；对有红外线、紫外线的场所采取安全防护措施 2、不变 不变 光屏与甲不平行 第 7 页 / 共 7 页