Question

15．按題目要求作圖

（1）在圖1（1）中畫出反射光線和反射角（標明度數(shù)）．
（2）在圖1（2）中畫出物體．AB在平面鏡MN中所成的像A′B′．
（3）根據(jù)光線通過透鏡前后的方向，在圖1（3）虛線框中畫出適當類型的透鏡示意圖．
（4）在圖1（4）中畫出光進入玻璃和離開玻璃后的光線（注意標出法線）．
（5）在圖2中作出像的大致位置，在圖3中畫出與入射光線對應的折射光線．

Answer 1

分析 （1）已知入射光線與鏡面的夾角，由此可求得入射角的大小，再根據(jù)光的反射定律中，反射角等于入射角即可畫出反射光線．
（2）首先知道平面鏡成像的特點：像與物關于平面鏡對稱，再畫出兩端點A、B在平面鏡中所成的像，連接兩個像點即為物體AB在平面鏡中所成的像．
（3）根據(jù)圖示的入射光線和出射光線，可以確定經(jīng)過透鏡折射后是發(fā)散了還是會聚了，從而可以確定透鏡的種類．
（4）光射入玻璃磚后，發(fā)生了兩次折射：第一次是從空氣進入玻璃；第二次是從玻璃進入空氣；根據(jù)光的折射規(guī)律做出兩次光的折射光路圖．
（5）①利用凸透鏡的三條特殊光線進行作圖確定物體A的位置：過光心不改變方向；平行于主光軸的光線過凸透鏡會聚在焦點上；
②在作凸透鏡、凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點再根據(jù)透鏡的光學特點來作圖．

解答 解：（1）過入射點作出法線，由圖可知，入射光線與鏡面的夾角為60°，則入射角等于90°-60°=30°，再根據(jù)反射角等于入射角，即可畫出反射光線，并標明反射角的度數(shù)．如圖所示：

（2）先作出物體AB在平面鏡中的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′為物體AB的像，如圖所示：

（3）由圖可知，入射光線是會聚的，經(jīng)過透鏡折射后，折射光線推遲了匯聚，由此可知該透鏡對光線有發(fā)散作用，應該是凹透鏡．如圖所示：

（4）光從空氣斜射入玻璃時，折射角小于入射角，由此畫出第一次折射的光路圖；光從玻璃斜射入空氣時，折射角大于入射角，由此畫出第二次的折射光路圖．
注意最后的出射光線和最初的入射光線是平行的，只不過偏移了一下位置．如下圖所示：

（5）①過光心的光線不改變方向；平行于主光軸的光線過凸透鏡會聚在焦點上；
則作圖方法為：連接AO并延長，過A點作主光軸的平行線交凸透鏡的焦點，兩條折射光線的延長線交于一點A′，該點是A點像的位置；同理，做出B點像的位置，連接A′B′，即為AB在光屏上所成的像的大致位置．如下圖所示：
②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變．如圖所示：

點評 此題考查了光的反射定律、平面鏡成像的特點、凸透鏡和凹透鏡的光學性質(zhì)、凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線、光的折射定律等知識點，是一道光學綜合題．