Question

作圖題：（1）在圖1中作出物體的像；
（2）在圖2中畫出平面鏡的位置．

（3）畫出圖3中折射光線的大致方向．
（4）如圖4所示，F為透鏡的焦點，試畫出與已知光線對應的入、出射光線．

（5）在圖5的兩個方框中各填一個適當的光學器件．
（6）完成下列圖6光路圖，并標出反射角的度數．

Answer 1

分析：（1）平面鏡成像的特點是：像與物關于平面鏡對稱，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．
（2）根據平面鏡成像特點可知平面鏡所成的像和物體關于平面鏡對稱．
（3）光從空氣斜射入其它介質時，入射光線和折射光線分居法線的兩側，入射角大于折射角；光從其它介質斜射入空氣時，入射角小于折射角．
（4）凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸；②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點；③過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變．
凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸；②平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；③過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（5）要解決此題，需要掌握凸透鏡與凹透鏡對光線的作用，知道凸透鏡有會聚光線的作用，凹透鏡有發散光線的作用．根據入射光和折射光的方向，判斷光線被會聚了還是發散了．若光線被會聚則填凸透鏡，若光線被發散則填凹透鏡．
（6）根據圖示的入射光線和其與平面鏡的夾角，利用光的反射規律可以做出對應得到反射光線，并標出反射角的度數．

解答：解：（1）先作出端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB的像：
（2）平面鏡所成的像和物體是以鏡面為對稱軸的軸對稱圖形，連接AA′，BB′，做這兩條線段的垂直平分線即可：
（3）分別過入射點做出法線，根據折射角小于入射角作出第一個圖的折射光線；根據折射角大于入射角作出第二個圖的折射光線．
（4）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點，平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；
通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸；延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸；過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變．
（5）通過第一個光學元件的光線比入射光線向主光軸靠攏，所以該透鏡對光線有會聚作用，因此填凸透鏡．
通過第二個光學元件的光線比起入射光線更加遠離主光軸，所以該透鏡對光線有發散作用，因此填凹透鏡．
（6）過入射點做垂直于平面鏡的法線，從而可以確定入射角為90°-40°=50°，根據反射角等于入射角，所以反射角也為50°，由此可以確定反射光線．

點評：在光路圖中，法線要畫成虛線，如果能夠確定反射角，在光路圖中，一定要標出反射角的度數；畫折射光路時，一定注意光從密介質進入疏介質，還是從疏介質進入密介質．