Question

1．畫(huà)出圖1中的光線(xiàn)AB經(jīng)過(guò)凸透鏡后的折射光線(xiàn)；如圖2所示，光從水里射向空氣．請(qǐng)畫(huà)出其反射光線(xiàn)的方向及對(duì)應(yīng)的折射光線(xiàn)的大致方向．根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在圖3中畫(huà)出物體AB在平面鏡MN中所成的像A′B．

Answer 1

分析 （1）在作凸透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給的光線(xiàn)的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來(lái)作圖．
（2）先過(guò)入射點(diǎn)作出法線(xiàn)，然后根據(jù)入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)以及法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，并且反射角等于入射角，畫(huà)出反射光線(xiàn)；
根據(jù)入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)以及法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，折射角大于入射角，確定折射光線(xiàn)的方向．
（3）平面鏡成像的特點(diǎn)是：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線(xiàn)與鏡面垂直、左右互換，即像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，利用這一對(duì)稱(chēng)性作出AB的像．

解答 解：（1）平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)，據(jù)此做出折射光線(xiàn)，如圖所示：

（2）過(guò)入射點(diǎn)O作垂直于水面的法線(xiàn)，由圖可知，入射光線(xiàn)與界面的夾角為60°，則反射角等于入射角等于90°-60°=30°，然后根據(jù)反射角等于入射角畫(huà)出反射光線(xiàn)；根據(jù)折射角大于入射角畫(huà)出折射光線(xiàn)．如圖所示：

（3）分別作出物體AB端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′、B′，用虛線(xiàn)連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：

點(diǎn)評(píng) （1）凸透鏡的三條特殊光線(xiàn)：①通過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)．③過(guò)光心的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變．
（2）折射和反射是在界面上同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象，本題主要考查反射定律：反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè)，反射角等于入射角；折射定律：折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè)，光由水斜射入空氣中，折射角大于入射角．
（3）在平面鏡成像作圖中，若作出物體在平面鏡中所成的像，要先根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，先作出端點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)的像點(diǎn)，再用虛線(xiàn)連接各點(diǎn)即為物體的像．