15.
小文同学通过以下的实验过程,探究光的反射规律.
【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系?
【设计与进行实验】
(1)如图甲所示,把一可沿ON折叠的白色硬纸板(作光屏)竖立在水平放置的平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点.
(2)当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时,在右侧纸板上能看到反射光线OB.实验时,在纸板前不同方位都能看到光的传播途径,这是因为光在光屏上发了漫反射.
(3)让光线逆着BO的方向射向镜面O点,会发现反射想沿着OA方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路具有可逆性.由(2)、(3)能发现反射光线与入射光线在同一平面内.
(4)若将右侧纸板向后折转一定的角度,则在右侧纸板上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线.
(5)再如图乙所示,若将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,则右侧纸板上不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线.
【实验中提到新的问题】
(4)、(5)中反射光线存在吗?若存在,射向哪个方向呢?是否还是与入射光线共面呢?
【继续实验】在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM,仍以(5)中那条入射光线为入射光线,将纸板再竖立起来旋转纸板,使入射光线与OM共面,再移开铅笔,此时在纸板同一平面上呈现出反射光线.
【分析与论证】
(1)为了探究反射光线与入射光线的位置关系,过入射点作与镜面垂直的一条直线(用虚线)很有必要,我们物理学中把这根线叫做法线.
(2)经过多次实验发现,在光的反射中,反射光线中,反射光线、法线、入射光线都在同一平面内.
【评估与交流】探究出上述光的反射规律以后,小文同学在如图甲所示中作出了法线,让光线贴着纸板沿AO法线射向镜面,反射光线沿OB方向射出.测量出两个角的大小都是40°,于是继续补充光的反射规律,得出结论:光反射时,入射角等于反射角.现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价:
(1)先有入射角后有反射角,应描述为反射角等于入射角;
(2)应多次实验后得出结论,避免结论具存偶然性.