萬變不離其宗

　　北師大版課本第一冊69頁有一道這樣的習題：

　　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，如圖1所示；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，現舉例如下：

　　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，如圖2所示，從側面看去，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，所以從側面看到白紙比較亮。

　　變化三、在教室前排兩側的同學經常會看到黑板反光，黑板反光是怎么回事？反光時，黑板上發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，人們從廣告牌前經過時，有時卻看不清上面的內容，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，而看不清其上的內容；如果沒有經過這一方向，則不會有這種感覺。所以從廣告前經過時，有時是看不清上面內容的。

　　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，如圖3所示。甲同學看到的現象是水面比路面亮，那么乙同學看到的現象是怎樣的？請你對乙同學看到的現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，月光照上去時發生的是漫反射；水面光滑，月光照上去時發生的是鏡面反射。

　　對于甲同學來說，月光照射到路面上發生漫反射的光與照在水面上發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、如圖4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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