问题2 什么是镜面反射和漫反射

1. 图甲表示反射，图乙表示反射。
2. 镜面反射和漫反射。

项目 | 镜面反射 | 漫反射
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共同点 | 每条光线反射时，都遵循定律；光路都是的 |
不同点 | 反射面是光滑的平面，平行光束反射后仍为 | 反射面粗糙不平，平行光束反射后射向

1. 镜面 漫
2. 光的反射 可逆 平行光束 各个方向

【分析】首先根据反射面的光滑程度判断反射类型：反射面光滑的为镜面反射，反射面粗糙的为漫反射，据此确定图甲、乙对应的反射类型。其次，明确镜面反射和漫反射的核心规律：两者都遵循光的反射定律，光路可逆；镜面反射的平行光束反射后仍为平行光束，漫反射的平行光束反射后射向各个方向，据此填写表格内容。
【解析】1. 图甲反射面光滑，属于镜面反射；图乙反射面粗糙不平，属于漫反射。2. 镜面反射和漫反射的共同点：每条光线反射时都遵循光的反射定律，光路可逆；不同点：镜面反射的反射面光滑，平行光束反射后仍为平行光束；漫反射的反射面粗糙不平，平行光束反射后射向各个方向。
【答案】1. 镜面；漫 2. 光的反射；可逆；平行光束；各个方向
【知识点】光的反射、镜面反射、漫反射
【点评】本题考查镜面反射与漫反射的基础概念，属于光学核心基础知识点，侧重对定义及异同点的记忆，是光学入门的必掌握内容。
【难度系数】0.9

【典型例题】“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。”航天员舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕附近如图甲所示的小镜子进行观察。图乙中A点代表航天员的眼睛，B点代表胸前某一按钮，C点是小镜子的位置，请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角（保留作图痕迹）。

思路导引 根据法线与平面镜垂直的关系确定平面镜镜面的位置；利用几何知识计算镜面与竖直面的夹角大小。
答案 如图所示：

解：
① 入射光线为B指向C的光线，反射光线为C指向A的光线，两光线的总夹角为$50°+70°=120°$。根据光的反射定律，反射角等于入射角，作出两条光线夹角的角平分线，该线即为法线。
② 过C点作法线的垂线，得到平面镜的位置，在平面镜的非反射面一侧画上短斜线标识。
③ 由几何关系计算：法线平分入射光线与反射光线的夹角，可得法线与竖直面的夹角为$70°-\frac{120°}{2}=10°$；由于镜面与法线垂直，因此镜面与竖直面的夹角为$10°$，标注该角度即可。

【分析】
要解决该问题，需利用光的反射定律确定镜面位置，结合几何知识计算夹角。首先明确入射光线（B→C）和反射光线（C→A），根据反射定律中“反射角等于入射角”，作两光线夹角的角平分线作为法线；再通过法线与镜面垂直的关系确定镜面；最后利用角度关系算出镜面与竖直面的夹角。
【解析】
1. 确定光线：入射光线为B指向C的光线，反射光线为C指向A的光线，两光线的夹角为 $50° + 70° = 120°$。
2. 作法线：根据光的反射定律，反射角等于入射角，作入射光线与反射光线夹角的角平分线，该线即为法线。
3. 确定镜面：过C点作法线的垂线，得到平面镜的位置，在镜面的非反射侧画上短斜线标识。
4. 计算夹角：法线平分120°的夹角，法线与竖直面的夹角为 $70° - \frac{120°}{2} = 10°$；由于镜面与法线垂直，因此镜面与竖直面的夹角为 $10°$，标注该角度即可。
【答案】
作图痕迹保留（入射光线BC、反射光线CA、法线、镜面及短斜线），镜面与竖直面的夹角为10°，标注清晰。
【知识点】
光的反射定律、几何角度计算
【点评】
本题是光学作图的典型例题，将光的反射定律与几何角度计算结合，考查学生对反射定律的理解及作图、几何应用能力，需掌握法线与镜面的垂直关系。
【难度系数】
0.5