Question

20．按下列要求完成光路圖．

（1）已知入射角45度，請(qǐng)根據(jù)光的反射定律，在圖（1）中畫(huà)出反射光線并標(biāo)出反射角的度數(shù)．
（2）作出圖（2）中物體AB通過(guò)平面鏡所成的像．
（3）如圖（3）所示，魚(yú)缸側(cè)壁有一平面鏡，畫(huà)出光線SA經(jīng)平面鏡反射后的反射光線和該反射光線射出水面后的折射光線的大致方向．
（4）如圖（4）所示，發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出一條射向水面的光線，在水面發(fā)生反射和折射，反射光線經(jīng)過(guò)P點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D中作出入射光線、反射光線及大致方向的折射光線．

Answer 1

分析 （1）反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，作出反射光線并標(biāo)出反射角及其度數(shù)．
（2）平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，可以先作出物體A、B端點(diǎn)AB的像點(diǎn)A′、B′，連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像．
（3）過(guò)入射點(diǎn)做出法線，然后利用光的反射規(guī)律和光的折射規(guī)律做出對(duì)應(yīng)的反射光線和折射光線．
（4）反射光線是由點(diǎn)光源S發(fā)出的，但感覺(jué)是由點(diǎn)光源在水中的像發(fā)出的，也就是說(shuō)反射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)像點(diǎn)，即點(diǎn)P和點(diǎn)光源在水中的像在同一直線上，由此可以確定入射點(diǎn)，進(jìn)而確定入射光線和反射光線．
根據(jù)確定的入射光線，利用折射規(guī)律可以做出對(duì)應(yīng)的折射光線．

解答 解：（1）過(guò)入射點(diǎn)做出法線，已知入射角為45°，因此反射角的度數(shù)也等于45°，根據(jù)反射角等于入射角畫(huà)出反射光線如圖所示：

（2）先作出端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如圖所示：

（3）過(guò)入射點(diǎn)做法線，從而確定了反射光線位于法線的上側(cè)，并確定了反射角的大�。�然后利用光的反射規(guī)律做出對(duì)應(yīng)的反射光線．
光從水中斜射入空氣，所以折射角大于入射角，由此可以做出對(duì)應(yīng)的折射光線．如下圖所示：

（4）根據(jù)平面鏡成像的規(guī)律：像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)，作出點(diǎn)光源S在關(guān)于水面的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S′，即像點(diǎn)．
連接S′P，與水面的交點(diǎn)O即為入射點(diǎn)，連接SO即為入射光線；連接OP即為反射光線；
過(guò)入射點(diǎn)O做水面的垂線即為法線，根據(jù)確定的入射光線和法線可以確定入射角，利用光的折射規(guī)律：折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，折射角小于入射角．可以做出對(duì)應(yīng)的折射光線OA．答案如下圖所示：

點(diǎn)評(píng) 在光路圖中，法線要畫(huà)成虛線，如果能夠確定反射角，一定要標(biāo)出反射角的度數(shù)；畫(huà)折射光路時(shí)，一定注意光從哪種介質(zhì)進(jìn)入哪種介質(zhì)．