Question

20．按要求完成下列各題：

（1）如圖1，一束激光照射在長方形玻璃磚的左側(cè)，請大致畫出這束光穿過玻璃磚的光路．
（2）如圖2所示，已知凸透鏡的一條折射光線和一條入射光線，請你對應(yīng)畫出它們的入射光線和折射光線．
（3）如圖3是一魔術(shù)箱，一束激光從左側(cè)小孔射入，右側(cè)小孔射出，但奇怪的是中間有一擋板，請你利用四塊平面鏡完成內(nèi)部光路圖．

Answer 1

分析 （1）這束光通過玻璃磚要發(fā)生兩次折射：
第一次是從空氣斜射進入玻璃磚，折射光線會向法線偏折，折射角小于入射角，畫出進入玻璃磚的折射光線；
第二次是光由從玻璃磚內(nèi)部斜射到玻璃磚的左表面，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角，畫出從玻璃磚射出的折射光線；
因為玻璃磚左右表面平行，所以第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，所以第二次折射的折射角一定等于第一次折射的入射角，這樣玻璃磚左右表面外側(cè)的光線一定平行．
（2）先確定所給的入射光線和折射光線的特點，然后根據(jù)凸透鏡的光學(xué)特點作圖．
（2）首先根據(jù)激光束從左側(cè)的小孔射入，從右側(cè)小孔射出時光線的特點，然后再根據(jù)面鏡對光線的作用，即可解答．

解答 解：（1）第一次折射在玻璃磚內(nèi)部法線的另一側(cè)畫出折射光線，注意折射角小于入射角，并交玻璃磚下表面于點O′；
過O′垂直下表面作出法線，在玻璃磚表面右側(cè)空氣中法線的另一側(cè)畫出折射光線，注意折射角大于入射角，特別注意折射光線與左表面的入射光線平行，如圖所示：
（2）入射光線過光心，過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；
通過焦點的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸．如圖所示：
（3）由激光束從左側(cè)的小孔射入，從右側(cè)小孔射出時光線的方向沒有發(fā)生改變，
其實就是四塊平面鏡的反射，如下圖所示：

點評 此題考查光的折射定律、凸透鏡有三條特殊光線、光的反射定律及其應(yīng)用，此題的第3個圖通過人們喜歡的魔術(shù)考查光的反射知識，題目新穎，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣．