保持入射光方向及入射点不变，转动平面镜，用量角器比较不同入射条件下的反射角。
学习目标
- 区分入射角、反射角与光线对镜面的夹角
- 通过多组角度测量归纳反射角等于入射角
- 判断镜面转动后反射光的变化
实验器材
- 单束入射光源
- 平面镜
- 可旋转量角器
- 记录表
实验准备
- 确认光束射到量角器中心与镜面中心的重合点。
- 初始镜面为水平，量角器的 90° 方向对应法线；读数时用光线方向与 90° 的差值。
操作步骤
读取初始角度
保持初始配置，分别测量入射光线与法线、反射光线与法线的夹角，并将两数填入记录表。
改变入射角
选中平面镜，在属性中将角度依次设为 −15°、0°、15°；量角器的角度同步设置为同一数值。保持镜面中心与光源不动，每次记录一组 i、r。
比较与归纳
比较三组数据中的 r−i，并估计读数误差。保持镜面不动，将光源移至反射光路，反向发光，检验光路可逆性。
观察与记录
- 记录镜面角度、入射角、反射角及二者差值。
- 区分光源发出的入射段与离开镜面的反射段。
预期结果
- 三种镜面角度分别对应 30°、45°、60° 的入射角；每次反射角等于入射角。
- 在入射光固定时，镜面转动的角度是反射光方向改变量的一半。
课堂讨论
- 为什么角度应从法线而不是镜面量起？
- 镜面转动 15° 时，反射光转动多少？
- 如何检验光路的可逆性？
模型与适用范围
- 场景采用平面几何光学；图中光线表示传播方向，不表示光束宽度。
- 手动量角受刻度分度和对准精度限制，角度读数允许约 1° 的测量差异。