Question

按要求完成光路圖：
（1）請在圖（1）中畫出反射光線并標出反射角β；
（2）請在圖（2）中作出物體AB在平面鏡中的像；
（3）畫出圖（3）所示光線的折射光線；
（4）將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中，有一束光線垂直射向水面，如圖（4）所示，請畫出這束光線在水中行進最后射出水面的光路圖．

Answer 1

分析：（1）光的反射定律的內(nèi)容：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角；入射角是入射光線與法線的夾角；反射角是反射光線與法線的夾角．
（2）平面鏡成像的特點是：像與物關(guān)于平面鏡對稱，可以先作出物體A、B端點AB的像點A′、B′，連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像．
（3）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，先確定所給光線的特點再根據(jù)透鏡的光學特點來作圖．
（4）光線垂直射向水面，此時光線的方向是不變的；光在水中射到平面鏡上被反射，反射要遵循反射定律，入射光線和反射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角；被鏡面反射的光從水中射向空氣，此時水中入射光線與法線的夾角為入射角，空氣中折射光線與法線的夾角為折射角，入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，且折射角大于入射角．

解答：解：（1）使入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，過反射點作法線，使反射角等于入射角作出反射光線；如下圖所示：
（2）先作出端點A、B關(guān)于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如下圖所示：
（3）對于凸透鏡，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點．過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；
對于凹透鏡，平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，如下圖所示：
（4）①先畫出光線垂直射入水中，此時光線方向不變．
②接著畫光在平面鏡上的反射：先畫法線，然后反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，反射角等于入射角．
③最后畫光從水中射入空氣中：先畫法線，然后入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，且折射角大于入射角．
如下圖所示：

點評：（1）作反射光線時，先確定反射點，根據(jù)反射角等于入射角在同一平面內(nèi)法線的另一側(cè)畫出反射光線，注意完成題目的要求．
（2）平面鏡成像時像與物關(guān)于平面鏡對稱，要注意先作出端點或關(guān)鍵點的像點，再用虛線連接得到物體的像．
（3）凸透鏡有三條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點．
凹透鏡有三條特殊光線：過焦點的光線傳播方向不變，平行于主光軸的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，指向另一側(cè)焦點的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸．
（4）考查了光的折射規(guī)律和光的反射定律．注意當光垂直入射到另一種介質(zhì)中時，傳播方向不變，即折射角和入射角都是0°．