入射角（入射光線(xiàn)與入射表面法線(xiàn)的夾角）
次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22
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入射角
入射光線(xiàn)與入射表面法線(xiàn)的夾角
基本信息
| 中文名 | 入射角 |
| 外文名 | incident angle/angle of incidence |
| 定義 | 入射光線(xiàn)與入射表面法線(xiàn)的夾角 |
| 發(fā)現者 | 海倫 |
| 所屬領(lǐng)域 | 數理科學(xué) |
| 性質(zhì) | 光的反射角等于入射角 |
收起
詳細介紹
公元1世紹，正在亞歷山大城學(xué)習的古希臘數學(xué)家海倫發(fā)現：光在鏡面上反射時(shí)，入射角等于反射角。這是為什么呢？海倫認為，這是因為光總是沿著(zhù)最快的路徑傳播，而自然界所發(fā)生的事情都遵循最快、最好的原則。海倫長(cháng)期研究光的傳播，并打算整理自己研究的成果，發(fā)行一本關(guān)于鏡子與光學(xué)的書(shū)。
海倫既是一位數學(xué)家，也是一位物理學(xué)家，生活在公元1世紀的埃及亞歷山大城。他留下了很多數學(xué)和科學(xué)方面的偉大成果。早在1900多年前，海倫就已經(jīng)發(fā)明出了能自動(dòng)打開(kāi)的門(mén)，能自己表演的木偶，以及能連續射箭的武器。
他在天文學(xué)方面最著(zhù)名的成就是，根據在各個(gè)地區測定的月球的位置，確定了亞歷山大城與羅馬的距離。
入射角性質(zhì)
正如前面所介紹的，海倫通過(guò)研究光線(xiàn)的傳播，發(fā)現了光在鏡面上反射時(shí)，入射角與反射角相等。入射角是指射到鏡面上的光線(xiàn)與法線(xiàn)所形成的夾角，反射角是指被鏡面反射的光線(xiàn)與法線(xiàn)形成的夾角，法線(xiàn)是過(guò)入射點(diǎn)垂直于鏡面的直線(xiàn)。光線(xiàn)被鏡面反射的傳播路線(xiàn)可以用下圖表示，其中，ADP為入射角，
從A處發(fā)出的光線(xiàn)在點(diǎn)D處被鏡面反射至B。如果光線(xiàn)在點(diǎn)D處沒(méi)有被反射，而是沿直線(xiàn)傳播，則射向C。此時(shí)，B到E的距離等于E到C的距離，點(diǎn)B和點(diǎn)C關(guān)于鏡面成軸對稱(chēng)。因此，
全等。由此可知，
與
大小相等。
因為
和分別與相等，所以得出結論：與大小相等。
入射角=反射角
海倫知道光沿直線(xiàn)傳播，因此能發(fā)現入射角等于反射角的原理。
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實(shí)驗
反射原理——反射角等于入射角
用直尺在白紙上畫(huà)一條虛線(xiàn)，再畫(huà)一條與虛線(xiàn)相交的實(shí)線(xiàn)，在兩線(xiàn)交點(diǎn)的位置上豎直放一面鏡子。轉動(dòng)鏡子，使虛線(xiàn)和它的鏡像在一條直線(xiàn)上，則紙上原先畫(huà)好的實(shí)線(xiàn)與虛線(xiàn)的夾角為人射角。如圖1所示。
現在，往鏡子里看，找到實(shí)線(xiàn)鏡像。在白紙上把與虛線(xiàn)相交的實(shí)線(xiàn)鏡像線(xiàn)延長(cháng)，這條實(shí)線(xiàn)的鏡像延長(cháng)線(xiàn)與紙上虛線(xiàn)的夾角叫反射角。
測量紙上入射角和反射角的大小，你會(huì )發(fā)現：二者大小相等，即入射角等于反射角。
在紙上畫(huà)出不同大小的相交實(shí)線(xiàn)與虛線(xiàn)的角度，重復以上實(shí)驗，以證實(shí)入射角等于反射角是普適的。
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