河北省承德縣第二中學 李海冰

一、目的

物理課本上做光的反射定律實驗采用如圖1 所示的實驗裝置。具體實驗步驟：首先用激光筆照射在平面鏡上，然后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出光的反射定律。

采用課本上提供的實驗器具及方法驗證光的反射定律存在掌握不好激光筆方向、反射光線不是很明顯的弊端。為了解決這個問題，我設計制作了一套新的驗證光的反射定律的實驗裝置，其最大特點就是激光筆可以固定不動。整套裝置可操作性強，便于學生使用，而且實驗現(xiàn)象明顯，易觀測。

圖1

二、實驗裝置圖及制作說明

改進后的實驗裝置如圖2 所示，具體制作方法如下：

1.找一塊厚度是2cm的長方形木板，在中間稍靠左位置用螺絲固定一塊較薄的圓形木板，圓形木板可以自由轉動。

2.把圓形木板用紅黃相間的紙條等分成16 份，方便記錄角的度數(shù)，在圓形木板的圓心位置固定一個平面鏡。

3.在木板中間稍靠右的位置固定一個帶有玻璃管的激光筆。由于激光筆光線較細，我在激光筆前面固定了一段玻璃管，這樣使光線變粗，便于觀察。

4.在圓盤上放置三角形和長方形的玻璃磚各一塊，可以觀察光的折射實驗現(xiàn)象。

圖2

三、探究光的反射定律

1.打開激光筆，使激光光束以某一角度照射木板圓心處固定的平面鏡，可觀測到反射光線，標記反射角度。然后旋轉木板，調(diào)整激光筆的入射角度，觀測其反射光線及角度，實驗現(xiàn)象如圖3 和圖4 所示。通過上述實驗現(xiàn)象，可得出光的反射定律，即反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；反射光線和入射光線分居法線兩側；反射角等于入射角。

圖3

圖4

2.旋轉圓盤，將激光筆調(diào)整到某一角度，打開激光筆，在刻度盤上標注此時的反射光線的位置和激光筆的位置。然后旋轉圓盤，將激光筆位置調(diào)整到之前刻度盤上標注的反射光線位置，再打開激光筆，可觀察到此時的反射光線經(jīng)過原來激光筆的位置，即前面的入射光線射出，實驗現(xiàn)象如圖5 和圖6所示。由此可得出結論：在光的反射中，光路是可逆的。

圖5

圖6

3.轉動圓盤，將激光筆位置調(diào)整到與平面鏡垂直位置，打開激光筆，可觀測到如圖7所示現(xiàn)象，由此得出：如果光線垂直入射，反射光線會沿著入射光線的方向返回。

圖7

四、探究光的折射現(xiàn)象

探究光的折射定律的操作步驟如下：轉動圓盤，使激光筆光束照在三角形玻璃磚上，會發(fā)現(xiàn)光線通過玻璃磚后，會向厚的方向偏折，實驗現(xiàn)象如圖8所示。這給以后學習凸透鏡對光有匯聚作用做了鋪墊。轉動圓盤，使激光筆發(fā)出的光束照在長方形玻璃磚上，會發(fā)現(xiàn)光線通過玻璃磚后出現(xiàn)兩次偏折，實驗現(xiàn)象非常明顯，如圖9所示。

圖8

圖9

五、裝置改進的意義

1.用改進后的實驗裝置進行實驗操作，激光筆不動，轉動圓盤，可以直觀觀測得出光的反射定律和折射定律。

2.把激光筆前面加一個玻璃管，使原來的激光線變成了激光束，并且把激光筆固定在硬木板上，解決了角度不合適的問題。

3.把平面鏡和玻璃磚固定在可以轉動的并且用紅黃相間的彩色紙標記的刻度盤上，轉動圓盤，就可以清楚看到入射角、反射角的大小，直觀性很強。

4.器材用木板和螺絲固定，以免在搬動和使用過程中零件掉下，耐用性也很強。

5.把各個器材均勻分布在圓盤和木板上，色彩鮮艷，大大增強了美觀性。