光反射为何要引入法线.doc

光的反射为何要引入法线
一、法线本来是不存在的，引入它的目的是为了干什么呢？关于此问题，我上网查找了一些资料，也跟同事进行了相关的探讨，找到了这么几种观点：
观点一：法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,如果不引入法线,如何去解释反射角等于入射角？，那么我们即使不引入法线，定义别的大小相等的角不也是可以的吗？为何还非得多加一条“辅助线”再定义两角说他们相等呢？显然该种看法较为“肤浅".
观点二:法线是为了便于确定入射光线和反射光线在空间里的位置而引入的。因为根据“两角相等"、和“三线共面”以及“两线分居”的三原则的确把空间里某条入射光线的反射光线确定了有且仅有一条,从而准确的确定了反射光线的位置。可是我们从下图中看出纸板1、2上所画的光线均符合光的反射定律，但我们根据实际实验可知纸板１的描述是不对的,可见观点二也是不很全面的。
观点三：法线的引入,可以让人们知道反射光线与入射光线确定的平面与镜面是垂直关系。正是因为法线的特点过入射点且垂直于反射面，且要三线共面，所以我们可以看出上图中纸板2的描述才是合乎规律的。
二、综上所述,如果有了法线就能确定反射光线的位置,也能说明光线所在纸板与反射面之间的空间关系,那么我们应该如何引入这条法线才能使学生感觉到既“重要”而且又“必要"呢?
有人认为可以像数学上引入“辅助线”一样，直接告诉学生我们为了研究问题的方便,或为了需要而引入这样一条线,但究竟为什么需要引入并没有介绍，这样学生对于这条线的认识也就没有上升到一定的层次，有些层次稍低的学生自然也就忽略了这条线的意义，作图时更有可能意识不到要先画出法线。
鉴于此，我想给学生建立必要的空间模型：每一条入射光线和其对应的