Question

4．（1）如圖1所示為激光液面控制儀的原理簡(jiǎn)圖．由固定激光器發(fā)出的一束激光AO以60°的入射角射向液面，經(jīng)液面反射后射到光屏上的B點(diǎn)，再通過光屏上的光電轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)變成電信號(hào)，輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度．請(qǐng)通過作圖找出B點(diǎn)的準(zhǔn)確位置．
（2）如圖2所示，平面鏡前有一點(diǎn)光源S，S發(fā)出的一束光線被平面鏡反射后經(jīng)過A點(diǎn)，請(qǐng)作出該光線的光路圖．
（3）如圖3所示，小孔前有一物體AB，請(qǐng)畫出AB經(jīng)過小孔成像的光路圖，并在光屏MN上標(biāo)出AB所成的像．

Answer 1

分析 （1）方法一：過入射點(diǎn)作出法線，根據(jù)入射光線、反射光線以及法線在同一平面內(nèi)，并且入射角等于反射角，畫出反射光線，反射光線與光屏的交點(diǎn)即為B點(diǎn)；
方法二：作A點(diǎn)關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A′，然后根據(jù)反射光線的反向延長線過像點(diǎn)A′，反射光線與光屏的交點(diǎn)即B點(diǎn)．
（2）根據(jù)反射光線反向延長通過像點(diǎn)和像點(diǎn)與發(fā)光點(diǎn)關(guān)于平面鏡對(duì)稱，作出反射光線并完成光路圖．
（3）根據(jù)光在同種均勻介質(zhì)中光是沿直線傳播的，然后過A點(diǎn)和B點(diǎn)分別作出通過小孔的光線，根據(jù)光線與光屏的交點(diǎn)確定像的位置．

解答 解：（1）方法一：過入射點(diǎn)O作垂直于界面的法線，根據(jù)入射角等于反射角畫出反射光線，交于光屏點(diǎn)B；如圖所示：

方法二：作A點(diǎn)關(guān)于光屏的對(duì)稱點(diǎn)A′，連接OA′，交光屏于點(diǎn)B．如圖所示：

（2）先通過平面鏡作出發(fā)光點(diǎn)S的對(duì)稱點(diǎn)S′，連接S′A交平面鏡于點(diǎn)O，OA為反射光線，再連接SO為入射光線，如圖所示：

（3）過A點(diǎn)和小孔畫出一條光線交MN于A′，再過B點(diǎn)和小孔畫出一條光線交MN于B′，即AB的像為A′B′．如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查利用光的反射定律和平面鏡成像的特點(diǎn)作圖，會(huì)根據(jù)掌握的知識(shí)采用多種方法作圖．
（2）考查的是光的反射定律與平面鏡成像特點(diǎn)相結(jié)合的作圖題，要利用好“反射光線好像從虛像發(fā)出的”．
（3）知道小孔成像是由于光的直線傳播形成的，會(huì)利用光的直線傳播作圖．