Question

4．完成以下的光路圖．
（1）已知點光源S和點A，作一條從S發(fā)出的入射光線的反射光線經(jīng)過點A．
（2）兩個互相垂直的平面鏡，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)平面鏡成像的特點知，反射光線好像是由像點發(fā)出的，由物與像關(guān)于鏡面對稱，作出像點后，作出射線S′A，與鏡面的交點為入射點，再完成光路．
（2）兩個互相垂直的平面鏡的特點是對光線進行兩次反射，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改變．
（3）平面鏡成像的特點：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表面發(fā)生兩次折射：第一次從空氣斜射進入玻璃磚，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入空氣，折射光線遠離法線偏折，折射角大于入射角．

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

（2）光線在兩個面上都發(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)于平面鏡對稱，作出端點A、B在平面鏡中的像點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：

點評 （1）本題還可以作出A點的像A′，連接SA′與鏡面交于O點，從而確定入射光線和入射點，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．