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文档简介

1、第二十三讲光现象光现象O光的色散灼思维导图光辭玄tv撫的:f:呻探宠光圧轴讨的議律探兗fifti揽试俾的+芋点探龙光折时时的特点栅玄色區Ji光现象1 .光源:能够自行发光的物体,月亮不是(选填“是”或“不是”)光源2.光的直线传播:3.三种光现象及辨析:应用光的三胚红外线亓不见的光( ''叫1紫外堆知识清单熟拿握®(1)光线:用来表示光传播的径迹和一方向的带箭头的直线。(2)光速:真空中的光速约为8c =3X 10 _m/s。反射定律螯血反射 卷坦L:特点平血刨嫩宝验探究槪念折射呛NWiumj和我炷时幔念尢的咗射壯谓应州疋:怖如也订H,牡活中的折射观隐红夕戲、紫忖核心

2、主线-构脉络犬;路£町逆的光的折対同种均匀介质圣件和览汁灯光速船贮的反射尤的血坨传毋光的折甘it的色附现象光的直线传播光的反射光的折射定义光在_同种均匀_光射到物体表面,被物体表面反射回去光从一种物质斜射入另一种物质,传播方向发生偏折介质中沿直线传播方向不变改变改变(斜射时)实例归类(选填序号)? ? ?手影;筷子弯折;雨后彩虹;激光准直;玻璃幕墙反光;小孔成像;海市蜃楼;日、月食的形成;树荫下圆形的光斑;镜中花;?水中倒影;?池水“变浅”;?看到的水中鱼;?凸透镜成像4.镜面反射和漫反射:类型镜面反射漫反射光路图W应不同点反射面光滑,平行光束反射后仍然一平行反射面粗糙,平行光束反射

3、后射向 各个方向相同点每条光线反射时,都遵守光的反射 规律,光路都是可逆的生活实例平面镜成像、光污染等从不同方向看到同一个不发光的物体判正谋辨易退(1)光在透明介质中沿直线传播。(X )(2)光线是一种物理模型,并不真实存在。(V)光在真空中传播最快,速度是 340 m/s。( X)(4)漫反射不遵从光的反射定律。(X )(5)太阳光进入地球大气层后,其传播路径会发生弯曲。(V)(6)小孔所成的像是实像,一定是倒立、缩小的。(X )点盍点悟方法(1)显示光的传播路径的方法:(需要有良好光源一一激光笔) 让光沿着纸板面照射,利用光的漫反射显示光路; 在介质中加一些“杂质”,如在空气中喷烟雾,在水

4、中加牛奶、肥皂液 等,在光的传播路径上的“杂质”被照亮,显示光路。(2)光线是一种物理模型,它突出的主要因素是光的传播路径和方向,忽 略的次要因素是光的亮度、色彩等。(3)漫反射不是“乱”反射,它与镜面反射都属于光的反射现象,发生时 都遵守光的反射定律。教材素材开雄1. (八上P70图4.1-6原创)如图所示,在一个空罐的底部中央打一个小 孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可 以看到在薄膜上的像是倒立(选填“正立”或“倒立”)的 实像_(选填“实像”或“虚像”);小孔成像的原理是 光的直线传播_。2.(八上P82图4.4-4原创)有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的_下

5、_(选 填“上”或“下”)方才能叉到鱼,说明人眼看到鱼在水中的位置比实际 位置_高_(选填“高”或“低”),这是光的 折射现象引起的。3. (八上P83图445原创)如图所示,起初茶碗看起来是空的,但当你 慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币,这是由于光的 一折射_现象造成的,人眼看到的是硬币的虚_(选填“虚”或“实”)像,人眼看到的硬币比真实的硬币位置要高一。光的反射定律和折射规律项目光的反射光的折射图示、射角!反射观/N 空社A磁力乞折射.严线1 1三线共面反射(折射)光线、入射光线和法线在同一平面内两线分居反射(折射)光线、入射光线分别位于法线 两侧两角关系反射角等于入射角

6、:反射角随入射角的增大而 增大一 大小关系:空心蟲册T 折射:人射巾 变化规律:折射角随入射角的增大而一增大 垂直入射时,入射 角=折射角 =0°光路可逆在光的反射和折射现象中,光路都是可逆 的判正谋辨易混(1)对于每一条入射光线,只对应一条反射光线。(V)(2)入射角随反射角的增大而增大。(X)(3)当入射光线与反射面垂直时,反射角等于90°。( X )(4)在光的折射中,折射角总是小于入射角。(X )(5)在光的折射中,入射角随折射角的增大而增大。(X)(6)光射到透明介质表面时,发生折射的同时也发生了反射。(V)点理.点悟方法叙述光的反射定律时,不能说成“入射角等于反

7、射角”,因为在光的反射 现象中,先有入射角再有反射角,它们之间存在因果关系,反射角随入射 角而变化。序亲賦丹翁1. (八上P84T1改编)下列能正确表示光从玻璃斜射入空气中的光路图是2. (八上P84T4改编)如图所示,一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐 往杯中加水,观察到光斑将会向_右_(选填“左”或“右”)移动;随着 杯中水面的上升,折射角将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。/ I壘蜃三平面镜成像1.平面镜成像:平面俺L廃理,比的氐射< 1 >虚实:成的喙为 A*Aft 特点r尊比:燈和物的土爪 枷琴(弭第距:慷和物對M:值的跑欄培,% P<4)龍直:慢和樹的逮线

8、弓* 垂直O对称:殲脚拘关于平面舗<1 )改变光的传播方向.如淄釐检料时阳(2)fl用平面谊就臥如 检查才齿.字浪桃弃2.实像和虚像:项目实像虚像成因由实际光线会聚而成由光线的反向延长线会聚而成光屏能否承接匕匕 厶冃不能相同点都 能(选填“能”或“不能”)用眼睛直接观察到实例(选填序号)小孔成像;水中筷子“折断”;水中倒影;树 荫下圆形的光斑;杯弓蛇影;放大镜;照相机判正误辨易混(1)平面镜可以成实像,也可以成虚像。(x )(2)当物体远离平面镜时,平面镜里物体的像变小。(x)(3)像和物体到平面镜的距离可能不相等。(x)(4)平面镜成的像可以用光屏承接。(x)点蚩点悟方潼(1)平面镜成

9、像特点中的两个“相等”和“不变”: 像=物:物体的大小不变,则像的大小不变; 像距=物距:物距不变,则像距不变。(2)物体靠近平面镜时,像也靠近平面镜,看着像变大,就误认为像变大了,实际上是眼睛观察像的视角发生了变化,但像的大小不变。教材素材开发1. (八上P80T2改编)如图中能正确表示小丑在平面镜中成像的是 (A平面怨 小乩平面镜 小丑 平mi喪 小屮 平面镜昭绻眈ARCD2. (八上P80T4改编)检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方, 被测者识别对面墙上镜子里的像(如图所示)。视力表在镜中的像与被测者 相距 4.2 m,该像是通过光的 反射 形成的 虚 像:当人靠近平面 镜时,

10、镜中视力表的像的大小将_不变_(选填“变大”“变小”或“不屢四光的色散1. 定义:太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫这七种色光的现象。2. 原理:光的折射 。3. 色光的三原色:红、绿、蓝_。4. 看不见的光:红外线紫外线特性热效应、穿透云雾能力强荧光效应、杀毒火菌、促进发育等应用诊断疾病、遥控、红外线夜视仪杀死微生物、灭菌、验钞机判正询辨易混(1) 光的色散实质上是光的折射现象。(V)(2) 红、绿、蓝色光混合一定是白光。(X )(3) 验钞机发出的紫色的光是紫外线。(X )(4) 人们利用红外线的热效应消毒杀菌。(X )孝点实验一探究光的反射规律实验装置实验器材

11、及作用1. 可转折的纸板:(1) 纸板:显示光的传播路径。(2) 可转折:验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。(3) 表面粗糙:在纸板上发生漫反射,便于观察光路。(4) 垂直放置:保证反射光线、入射光线都显示在纸板上。2. 激光笔:要紧贴纸板照射,这是为了在纸板上清晰地显示光的传播路 径。3. 量角器:测量反射角和入射角的大小。实验环境4. 应较暗,可减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显实验操作5. 向后折转纸板,观察是否有反射光线:验证三线是否共面。6. 多次改变入射角,测量多组数据:避免偶然性,使实验结论更具有普 遍性。7. 让激光笔沿着反射光线射入,观察反射光线的方向:验

12、证光路的可逆 性。实验结论8. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内。9. 反射光线和入射光线分居法线两侧。10. 反射角等于入射角。实验评估11. 错误结论及原因分析:反射角和折射角互余,误将反射光线与平面镜 的夹角当成反射角。12. 实验改进:(1) 为了简化操作,直接读出角度,用带角刻度的纸板。(2) 各次实验光线的区分:编号或用不同颜色的笔画光线。版本互鉴改进创新借鉴1:如图所示,将平面镜 M水平放置,把一块附有量角器的白色硬纸 板竖直放在平面镜上,它是由可以绕 ON折转的A B两块硬纸板组成的。 (借鉴苏科版、沪粤版、教科版)优点:可以从硬纸板上直接读出入射角和反射角的大小。借鉴2:

13、用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的0点;然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向 0点,出现了 如图所示的情景;水平方向缓慢转动圆台,当观察到入射绿光、入射红光 和反射绿光看起来重合时,可判断反射光线、入射光线和法线在同一平面 内。优点:(1)可以清晰地显示法线、入射光线和反射光线的位置。(2)能够方便地验证“三线共面”。练全练透中考考点勺为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。执考占八、y八、(1) 实验中还需要的器材是量角

14、器。 实验中为了使光束能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的 操作是_c。A. 向纸板喷烟或雾B. 使光束垂直纸板射到0点C. 使光束贴着纸板射到0点(3) 如图乙所示,保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将纸板EOF的右半面绕法线 ON向后折,此时反射光线的位置 _不发生-(选填“发 生”或“不发生”)变化;这时,在纸板NOF上不能_ (选填“能”或“不 能”)看到反射光线,实验现象说明:反射光线和入射光线、法线在同一平面内。 若将一束光贴着纸板沿F0方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出, 这说明在反射现象中,光路是可逆的_ 。(5) 完成以上实验后,为了得到反射角与入射角的大小

15、关系的普遍规律, 实验时应当如何做?应改变入射角,进行多次实验。拓展点 由于实验进行了多次,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条 反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题的出现,应该给对应的入射光线和反射光线编号 。(7) 实验中,从教室各个方向都能观察到纸板表面反射的光线,这种反射属于_漫_(选填“镜面”或“漫”)反射。(8) 某同学的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第_4_次实验的,原因可能是将反射光线与平面镜 的夹角当成反射角。实验次数123456入射角60O50°40°30°20°0°反射角60O50°4

16、0°60°20°0°(9) 在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束_C.A.仍在纸板上呈现B.被纸板挡住 C.在纸板前方实验二探究平面镜成像的特点实验器材及作用1. 玻璃板代替平面镜:便于确定像的位置。2. 选择较薄玻璃板:避免玻璃板的前后两个表面都成像出现重影,影响 实验效果。3. 玻璃板垂直于水平桌面:保证像和物在同一水平高度,便于测量物像 距离和对比大小。4 选用两支完全相同的蜡烛:便于比较像与物的大小关系。5. 刻度尺:测量像和蜡烛到平面镜的距离。6. 光屏:验证成像的虚实。实验方法7. 等效替代法:(1) 用玻璃板代替平面

17、镜;(2) 用玻璃板后面的蜡烛代替玻璃板前面点燃的蜡烛的像。实验操作8. 观察:透过玻璃板观察像的位置和大小。9. 判断像的虚实:在像的位置放置光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏 上是否有像。若有,则为实像;若无,则为虚像。10. 多次改变蜡烛与玻璃板的间距:避免偶然性,使实验结论更具有普遍性。实验结论11. 平面镜所成像的大小与物体的大小相等。12. 像和物体到平面镜的距离相等。13. 像和物体的连线与镜面垂直。14. 平面镜所成的像是虚像。15. 平面镜所成的像与物体关于镜面对称。实验评估16. 无论怎样移动蜡烛都无法使像与物完全重合的原因:玻璃板与桌面没 有垂直放置。17. 实验时将玻璃板

18、竖直向上提起或者左右移动:蜡烛的像大小、位置都 不变。18. 实验改进:(1)使用方格纸代替白纸:便于直接确定像距和物距的大小关系。(2)适当增加成像物体亮度或者实验环境光线调暗:可使像的亮度增加, 便于观察。版本互鉴改进创新借鉴1:将茶色玻璃(平面镜)竖直放在一张方格纸上,用两个完全相同的 物体(如棋子)以及刻度尺、铅笔等做实验。(借鉴苏科版)优点:(1)平面镜是利用反射光来成像的,透明玻璃透光性好,成像不清晰,而茶色玻璃可以反射光,还会透过一部分光,成像更清晰,更容易找到棋子A的像的位置。(2) 用方格纸方便研究像与物到镜面距离的关系。(3) 用棋子代替蜡烛更环保;蜡烛的烛焰会晃动,而棋子

19、不会,用棋子成像更稳定,能更好比较像与物的大小关系。借鉴2:将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段等长的蜡烛 A和B分别放在玻璃两侧的直尺上,点燃蜡烛 A进行实验。(借鉴沪粤版)优点:将玻璃板竖直架在直尺的上面,便于比较像与物到镜面距离的关系。练全练透中考考点小明在探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两支完全相同的蜡烛A、B 一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃如图所示。(1) 为了使像看起来更清晰,小明最好在一较暗_(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。(2) 此实验采用_玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却 能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到

20、B蜡烛,巧妙地解决了 一像的位 置 不易确定的问题。(3) 把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板_前_(选填“前”或“后”)面观察蜡烛 A经玻璃板_反射 _(选填“反射”或“折射”)所成的像。(4) 直尺的作用是便于比较像与物至U玻璃板距离的关系;选用两支相同蜡烛的目的是可以研究像与物大小一的关系。(5) 为了得到像与物体到镜面的距离关系,蜡烛 A需放在 不同_(选填“同一”或“不同”)位置多次实验,多次实验的目的是使结论具有普遍性_。(6) 当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移去蜡烛 B并在原位置放一光屏, 光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 虚(选填“虚”或“实”) 像。(7

21、) 若操作中在直尺上无论怎样调整蜡烛 B的位置,都不能与像重合,其原因可能是 玻璃板没有竖直放置。(8) 本次实验中应用到的物理学研究方法叫等效替代法。(9) 现有厚度分别为5 mm和2 mm的两块玻璃板,你认为应选择_2_mm_厚的玻璃板做实验,原因是避免出现重影(或避免出现两个像影响实验效果)_。(10) 若A蜡烛以0.5 m/s的速度靠近玻璃板,则像以_1_m/s的速度靠近 A蜡烛。当A蜡烛向玻璃板靠近时,它的像将一不变_(选填“变大” “变 小”或“不变”)。拓展点(11) 小丽在做该实验时,突发奇想,将手指放在蜡烛B的“烛焰”上,则 小丽的手指丕会_(选填“会”或“不会”)被烧痛。(

22、12)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 能_(选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。(13)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在直尺上,而是如图所示倾斜,蜡 烛A的像应是图中的 A (选填“ A”“ A”或“ A”)。典働研析明考向何一光现象的辨析【例1】光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中折射角为/ _2_(选填“ 1”“ 2”或“ 3”),分界面为(选填“”或“”),分界面的 上一方为水。当入射角减小时,反射光线与折射光线的夹角将变大。避开竄区丄理清光的传播方向:人在岸上观察水中的物体时,光从水进入空气中,不 能认为人眼发出的光折射到水中的物体

23、上;潜水员从水中观察水面上方的 物体时,光从空气进入水中。【中考实战1】(2021 天津中考)如图中能正确表示光从空气进入玻璃中 的光路是(D)7牡、空气7气、*股輩扎BCD豊重二上利用光的反射定律和折射规律作图命题角度1:利用光的反射定律作图(重点)【例2】如图所示,利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。技法点拨根据入射(反射)光线画反射(入射)光线:(1) 画法线:过入射点作镜面的垂线;(2) 画线:根据角相等作反射光线或入射光线;(3) 标角:根据已知角大小标出未知角大小。(1) 线的虚实要分清:光线要画成实线,法线、光线的反向延长线要画

24、成 虚线。(2) 光线要标注箭头,要画成直线,中间不要断开。(3) 必须使用尺规作图。【中考实战2】(2021 广安中考)如图所示,入射光线与镜面成30°角, 请画出反射光线并标出反射角及度数。命题角度2:利用光的折射规律作图(重点)【例3】一束光从空气射向玻璃砖,并穿过玻璃砖,画出这束光进入和离 开玻璃砖的折射光线。(1)光射到不透明物质表面上,只发生反射;光射到透明物质表面上,既 发生反射,又发生折射。(2)折射角、反射角、入射角都是光线与法线的夹角,不是光线与界面的 夹角。【中考实战3】(2021 内江中考)如图所示,一束光从空气斜射向水面, 请画出它的反射光线和进入水中光线的

25、大致方向。三侯平面镜成像特点的应用命题角度:利用平面镜成像的特点和原理作图(难点)【例4】如图所示,S是一个发光点,S是它在平面镜中成的像,SA是S 发出的一条光线,请在图中画出平面镜的位置和 SA经平面镜反射后的光 线答:I避开雷区*|(1)平面镜所成的像是虚像,虚像及辅助线要画成虚线;要保留必要的作 图痕迹(如辅助线等)。(2)像点和对应物点的连线与镜面垂直,要标注垂直符号。(3)反射光线的反向延长线必经过像点,故其交点为像点。(4)平面镜是有涂层的面,背面用毛边表示,不能画成直线。【中考实战4 1】(2021 昆明中考)如图中的A B'是物体AB经过平面 镜M后所成的像,请在图中

26、画出该物体。/卜;/ w答.1 1答:【中考实战4 2】(2021 南京中考)如图甲,牙医借助平面镜观察牙齿的 背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。上中考挑战 练题组*|匚*中考常考题§题组一:光现象的辨析1. (2021 内江中考)2000多年前,墨经中就记载了如图所示的小孔成像实验,小孔成像是下列哪种光现象形成的(A)A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的色散2. (2021 常德中考)柳叶湖风景区是人们喜欢游玩的地方,在湖边行走, 经常会看到“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面,人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”(C)A. 都是反射形成的像B. 都是折射形成的像C

27、. 分别是反射和折射形成的像D. 分别是折射和反射形成的像3. (2021 广东中考)小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在 A处看不到硬币,这是因为光沿 直线 传播。小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的折射产生的现象。弟弟看到的是硬币的 虚 (选填“实”或“虚”)像。题组二光的反射定律及其应用4 . (2021 北部湾中考)在“探究光反射时的规律”实验中,当入射角减 小时,反射角减小;当入射角等于45°时,反射光线与入射光线互相垂直 。5 . (2021 贺州中考)如图所示,一束光线与镜面成 30°角射向平面镜。 请作出反

28、射光线并标出反射角的度数。题组三平面镜成像的特点及应用6. (2021 淄博中考)汉代的淮南万毕术中记载:“取大镜高悬,置 水盆于下,贝S见四邻矣。”图中装置是世界上有记载的最早的潜望镜,其 中涉及的光学知识分析正确的是(C)A. 高悬的大镜是凸透镜B. 插秧人在大镜中成倒立的像C. 从水盆中看到四邻利用了光的反射D. 大镜悬挂越高所成的像越小7. (2021 温州中考)水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上 时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯 的像。则小明通过两块地砖所看到的像(B)I¥A. 大小相同、位置不同B.大小相同、位置相同C.大小不

29、同、位置相同D.大小不同、位置不同8. (2021 齐齐哈尔中考)小明上学前站在穿衣镜前 1 m处整理仪表,他 与镜中自己像的距离是 _2m当小明向后退了 50 cm时,镜中所成像的 大小_不变_(选填“变大” “不变”或“变小”)。题组四 利用平面镜成像的特点和原理作图9. (2021 郴州中考)如图所示,物体 AB放置在平面镜MN前。请根据平 面镜成像的特点画出物体 AB在平面镜MN中所成的像,并保留作图痕迹。答:10. (2021 荷泽中考)小明驾车通过小区道路转弯处时,通过转弯处的镜 子M可看作平面镜)看到了行人,他及时采取避让措施保证了行车安全。如图为转弯时的俯视图,其中 A是车内小

30、明的眼睛,B为行人,请作出小 明看到行人的光路图。题组五光的折射规律及其应用11. (2021 枣庄中考)如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光A.光源S所成的虚像在直线上S所成像的说法正确的是(AB. 光源S所成的虚像在直线上C. 光源S所成的实像在直线上D. 光源S所成的实像在直线上12. (2021 连云港中考)如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固 定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至 A点,此时光斑在O点 左侧,这是因为发生了 光的折射现象。打开水槽底部水龙头缓慢 放水,同时观察到水槽底部光斑向右 移动。13. (2021 吉林中考)如图所示,在图中画出光线 AO从

31、水中射入空气时折射光线的大致位置空气$空吒Q * - = T - - 小-“ tv iMI M4 JMIMJ Ik mi m!n-J " "MIMI !» im-wa;i* m. Mi in 答:nv "M Ml rv-M-!M- M1*M!.Ml MlIB Ml 14. (2020 黔南州中考)如图所示,一束光射向玻璃砖并穿过玻璃砖,画 出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。15. (2021 长春中考)在“探究光反射时的规律”的实验中:甲乙实验次数123入射角i30°45°60°反射角r30°45°60°(1)如图甲所示,使一束光贴着纸板 E入射到O点,观察反射光。实验中, 从不同方向都能在纸板F上看到反射光,是因为光在纸板 F上发生了 漫反射。(2) 多次改变入射光的方向,用量角器测量入射角和反射角,记录在表格中,分析数据得出:在反射现象中,反射角等于_入射角。将纸板F按照图乙所示的方式偏折,则在纸板 F上看不到反射光,说 明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在

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