Question

4．完成以下的光路圖．
（1）已知點(diǎn)光源S和點(diǎn)A，作一條從S發(fā)出的入射光線的反射光線經(jīng)過點(diǎn)A．
（2）兩個(gè)互相垂直的平面鏡，畫出入射光線AB經(jīng)平面鏡兩次的反射光線．
（3）作出圖中的物體AB在平面鏡中成的像
（4）畫出經(jīng)過玻璃磚的折射光線．

Answer 1

分析 （1）根根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)知，反射光線好像是由像點(diǎn)發(fā)出的，由物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱，作出像點(diǎn)后，作出射線S′A，與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，再完成光路．
（2）兩個(gè)互相垂直的平面鏡的特點(diǎn)是對(duì)光線進(jìn)行兩次反射，根據(jù)反射定律可知，兩次反射的光線與入射光線是始終平行的，因此，只要入射光線的方向不變，兩次反射后的光線方向就不會(huì)改變．
（3）平面鏡成像的特點(diǎn)：像物大小相等、連線與鏡面垂直、到平面鏡的距離相等、左右互換，即像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，利用這些關(guān)系作出物體AB的像
（4）光線通過玻璃磚在兩個(gè)表面發(fā)生兩次折射：第一次從空氣斜射進(jìn)入玻璃磚，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；第二次從玻璃磚斜射進(jìn)入空氣，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角．

解答 解：過鏡面作出點(diǎn)S的對(duì)稱點(diǎn)S′，即為點(diǎn)光源S在平面鏡中的像，連接S′A與鏡面交于O點(diǎn)，即為入射點(diǎn)（反射點(diǎn)），連接SO就得到入射光線，如下圖所示：

（2）光線在兩個(gè)面上都發(fā)生了反射，那么其兩次反射的光線和入射光線就是平行的，如圖所示：

（3）先根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，作出端點(diǎn)A、B在平面鏡中的像點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像，如圖所示：

（4）第一次折射：先過入射點(diǎn)O垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內(nèi)部法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角；
第二次折射：先過O′點(diǎn)垂直玻璃磚下表面作出法線，再在玻璃磚的下側(cè)空氣中作出折射光線，注意折射角大于入射角，折射光線與玻璃磚上表面的入射光線平行，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題還可以作出A點(diǎn)的像A′，連接SA′與鏡面交于O點(diǎn)，從而確定入射光線和入射點(diǎn)，連接OA畫出反射光線．
（2）解決光學(xué)的問題，做作圖是非常有效的方法，對(duì)于互成直角的反射器來講，它二次反射的光線與入射光線平行，應(yīng)該作為一條規(guī)律記住它．
（3）平面鏡成像作圖的方法有兩種：一種是根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)來作，另一種是根據(jù)光的反射定律來作，沒有特殊要求的情況下，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作圖要簡潔、容易．
（4）本題考查光的折射光路的畫法，本題的關(guān)鍵是掌握光的折射規(guī)律，根據(jù)折射規(guī)律作圖．