Question

按要求完成下列光路圖．
（1）如圖1，畫(huà)出物體AB在平面鏡中所成的像．
（2）如圖2，兩條入射光線(xiàn)分別過(guò)凸透鏡的焦點(diǎn)F和光心O，分別畫(huà)出這兩條光線(xiàn)經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的光線(xiàn)．
（3）如圖3，根據(jù)折射光線(xiàn)作出射向透鏡的入射光線(xiàn)．
（4）如圖4根據(jù)圖中入射光和出射光的情況在方框內(nèi)填上一個(gè)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件．
（5）如圖5，水面上方有一發(fā)光點(diǎn)A₁，水中另有一發(fā)光點(diǎn)A₂．人在空氣中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置．畫(huà)出：
①A₁發(fā)出的光經(jīng)水面反射進(jìn)入人眼的光路圖
②A(yíng)₂發(fā)出的光進(jìn)入人眼的光路圖

Answer 1

解：（1）由平面鏡成像，像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，分別作出A′、B′關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A、B，連接AB即為物體．如圖1：
（2）過(guò)光心的光線(xiàn)折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)在一條直線(xiàn)上，而且方向相同；過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)折射光線(xiàn)平行于主光軸畫(huà)，如圖2所示：
（3）對(duì)于凹透鏡，指向另一側(cè)焦點(diǎn)的入射光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸，如圖3所示：

（4）將圖中的出射光與入射光進(jìn)行比較：甲圖中，入射光是會(huì)聚光，出射光變?yōu)槠叫泄�，相�?duì)于鏡前的光線(xiàn)是發(fā)散了．所以里面的鏡子應(yīng)該是一個(gè)對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用的鏡子，故為凹透鏡．如下圖所示．

（5）①根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作出A₁關(guān)于水面的像點(diǎn)A₁′，連接A₁′與人眼，交于水面一點(diǎn)O，過(guò)O點(diǎn)垂直水面作出法線(xiàn)，A₁到O為入射光線(xiàn)，O到人眼為反射光線(xiàn)，如圖；
②A(yíng)₂到O為入射光線(xiàn)，O到人眼為折射光線(xiàn)，如圖：

分析：（1）平面鏡成像的特點(diǎn)是：像與物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線(xiàn)與鏡面垂直、左右互換，即像、物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)；
（2）要作出折射光線(xiàn)，必須知道對(duì)于凸透鏡：過(guò)光心的光線(xiàn)其傳播方向不變；過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后折射光線(xiàn)平行于主光軸．
（3）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給光線(xiàn)的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來(lái)作圖．
（4）將圖中的出射光與入射光進(jìn)行比較：圖4中，入射光是會(huì)聚光，出射光變?yōu)槠叫泄�，相�?duì)于鏡前的光線(xiàn)是發(fā)散了，然后根據(jù)凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用，即可得出結(jié)論．
（5）人在空氣中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置，所以找到A₁在水中的像的位置是解決本題的第一關(guān)鍵，又因?yàn)锳₁發(fā)出的光經(jīng)水面反射進(jìn)入人眼，所以找到此光線(xiàn)的入射點(diǎn)是解決本題的第二關(guān)鍵，這兩個(gè)問(wèn)題得到解決，本題也就基本完成了，剩余的就是連接A₁、A₂點(diǎn)以及人眼與光線(xiàn)的入射點(diǎn)之間的連接問(wèn)題了，連接時(shí)注意連線(xiàn)的虛實(shí)和光線(xiàn)的方向問(wèn)題即可．
點(diǎn)評(píng)：（1）根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作圖，根據(jù)像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，只要作出像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)，連接即為物體．要嚴(yán)格按要求做．
（2）凸透鏡有三條特殊光線(xiàn)：過(guò)光心的光線(xiàn)其傳播方向不變；過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后折射光線(xiàn)平行于主光軸；平行于主光軸的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后折射光線(xiàn)通過(guò)焦點(diǎn)．
（3）凹透鏡有三條特殊光線(xiàn)：過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)傳播方向不變，平行于主光軸的入射光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后折射光線(xiàn)反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)，指向另一側(cè)焦點(diǎn)的入射光線(xiàn)經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸．