简易自制的反射定律实验装置

简易自制的反射定律实验装置

传统的光的反射定律演示实验是利用烟雾箱或光具盘，需要强光源，学生分组实验有困难，故只能作演示。江苏锡山市锡北中学陈曦老师在教这一内容时，为了提高教学效果，且由学生自己动手探索，验证反射定律，设计制作了一套实验装置。因为取材容易、装置简单、价格低廉，且可由学生课余自己制作，做到人手一套。在教学实践中效果良好，现作介绍。

1材料

φ6mm×100mm饮料吸管2支。

40×80mm平面镜、透明平玻璃各一块。

发光二极管（3V）一只。

3V干电池组一组。

250mm×200mm三合板一块（附白纸）。

2装配

（1）把发光二极管焊好引接线，在焊接处套上绝缘管以防管脚短路，把它插入一根吸管的一端（图1）作为光源管，另一根作观察管。

图1

（2）把平面镜与透明玻璃用透明胶水纸如图2粘接，粘接处要能自由折转，以使平面镜能直立在桌面上（如图3）。

图2

图3

3实验操作：

（1）由学生直接用观察管观察光源管发出的光线，了解光源发出的光线只有通过观察管才能看到明亮的光源。

（2）把附有白纸的三合板平放在桌上，并在白纸上适当位置画一直线，把平面镜垂直直立在白纸上，使平面镜反射面与直线齐平。

（3）把光源管平放在白纸上，使其轴线与平面镜成斜交，在管的一侧插两枚大头针如图4，接通电源，使发光二级管点亮。

（4）用观察管在三维空间寻找由平面镜反射后的光线，找到后能在观察管中看到明亮的光源，细心校正观察管的方向，使看到的光源最明亮。

（5）固定观察管，并在管的一侧紧靠管壁插两枚大头针（插针位置应与光源管同侧）如图5。

图3

图4

4实验结果处理：

（1）关闭电源，撤去器材，拔去大头针。

（2）分别过两组针孔作直线，并向镜面延长，与表示镜面的直线相交。

（3）过入射光线与镜面的交点作镜面的法线。

（4）观察人射光线与反射光线、法线是否交于一点。

（5）用量角器量出入射角和反射角的大小。

（6）讨论实验结果，得出反射定律的内容。

（7）改变入射角的大小，重做以上实验验证。

5注意事项：

（1）发光二极管连接电源时注意极性。

（2）镜面要与桌面保持垂直。

（3）大头针必须插在两管的同侧。

（4）把两吸管的内外壁涂黑效果更好。

6该装置的其它用途：

（1）把两管的位置交换可进行光路可逆性实验。

（2）把平面镜与透明玻璃交换位置可进行平面镜成像实验，实验方法如图6所示。

图6