光學(xué)作圖

一:復(fù)習(xí)目標(biāo)

1.能利用光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,解決小孔成像、影子、日食月食的形成。

2.能根據(jù)光的反射定律和成像特點(diǎn),作平面鏡成像的光路圖

3.能根據(jù)光的折射規(guī)律作相應(yīng)光路圖

4.會畫凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線,理解凸透鏡、凹透鏡對光線作用

二:知識儲備

1光的反射作圖要點(diǎn):

a.  根據(jù)光的反射定律,反射角_______入射角,______是反射光線和入射光線夾角的角平分線,且_____與鏡面垂直,平面鏡成像時(shí),所有反射光線的反向延長線一定經(jīng)過鏡后的________。用此法完成圖1

b.根據(jù)物、像關(guān)于平面鏡對稱完成圖2

 

 

 

 

 

2光的折射作圖要點(diǎn):

當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水等其它介質(zhì)時(shí),折射角     入射角;反之則折射角     入射角。完成圖3

 

 

 

 

3作圖注意事項(xiàng):

(1)要借助工具作圖,作圖一定要規(guī)范。

(2)是實(shí)際光線畫實(shí)線,不是實(shí)際光線畫虛線。

(3)光線要帶箭頭,光線與光線之間要連接好,不要斷開。

(4)作光的反射或折射光路圖時(shí),應(yīng)先在入射點(diǎn)作出法線(虛線),然后根據(jù)反射角與入射角或折射角與入射角的關(guān)系作出光線。

二、直接用光的反射定律類

 

 

 

 

針對練習(xí):

試題詳情

一條與水平地面成60°角的入射光線如圖7所示,若使它的反射光線與地面平行,應(yīng)該怎樣放置平面鏡?

 

 

 

 

 

例3:S是一個(gè)發(fā)光點(diǎn),S′是它在平面鏡中成的像,SA是S發(fā)出的一條光線,請?jiān)趫D8中畫出平面鏡的位置和光線SA經(jīng)平面鏡反射后的反射光線。

 

試題詳情

三、平面鏡成像特點(diǎn)類

                                                    

 

 

 

 

 

 

 

針對練習(xí):

如圖10所示為一個(gè)反射式路燈,S為燈泡位置,圖中已畫出燈泡射出的兩條最邊緣的出射光線.MN是一個(gè)可以調(diào)節(jié)傾斜程度的平面鏡.請?jiān)趫D中畫出燈S照亮路面的范圍(保留作圖中必要的輔助線).

例4:李華在洪澤湖乘船游玩時(shí),發(fā)現(xiàn)水面下某處有一只青蛙(如圖11所示),他用激光筆照射到了這只青蛙。請你在圖中畫出李華在照射青蛙時(shí)的入射光線、折射光線和反射光線。

 

試題詳情

四、光的折射規(guī)律類

 

 

解析:因李華是在空氣中用激光筆發(fā)射光線,照射到青蛙的光線應(yīng)是折射光線,畫圖時(shí)只要注意折射角小于入射角就行(如圖12所示)。

 

針對練習(xí):

試題詳情

在研究光的折射時(shí),小明知道了光從空氣斜射入水中時(shí),折射角小于入射角;光從水斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角。小明想:光在其他透明介質(zhì)的分界面發(fā)生折射時(shí)有什么規(guī)律呢?即什么條件下折射角小于入射角,什么條件下折射角大于入射角?為了研究這個(gè)問題,他在老師的指導(dǎo)下做了如下實(shí)驗(yàn):讓一激光手電筒射出的光束從水斜射入玻璃,再從玻璃依次斜射入冰、空氣中,其光路如圖13所示。然后老師又告訴他光在一些透明介質(zhì)中的傳播速度,如下表。

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試題詳情

針對小明提出的問題,仔細(xì)觀察圖中的光路,對照表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出自己的結(jié)論,并根據(jù)你得出的結(jié)論,在圖14中畫出光由玻璃斜射入酒精時(shí),折射光線的大致位置。

 

 

 

 

 

 

 

五:透鏡的特殊光線類

例5:如圖15所示,AO是入射光線,OB是光通過凸透鏡或凹透鏡折射后的傳播方向,試在圖中的適當(dāng)位置填上適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件,并畫出主光軸的位置。

解析:根據(jù)透鏡成像的三條特殊光線可知,當(dāng)入射或折射光線平行于主光軸時(shí),就可確定折射或入射光線的傳播方向。由以上特點(diǎn),當(dāng)入射光只有一條時(shí),可添加一條與入射光線平行的輔助線,使之形成一束平行光,然后再看這束平行光經(jīng)過光學(xué)元件折射后光路寬窄的變化,以區(qū)分是會聚還是發(fā)散了,若是發(fā)散,則填個(gè)凹透鏡(如圖16左圖);若是會聚就填個(gè)凸透鏡(如圖16右圖)。輔助線可加在入射光線的上方,也可以加在下方,同時(shí)將輔助線當(dāng)作主光軸,這樣一來就能得到兩個(gè)解答。

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針對練習(xí):如圖17所示,入射光線AB經(jīng)過凸透鏡L后沿BC方向射出,用作圖法確定此凸透鏡焦點(diǎn)的位置。      

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達(dá)標(biāo)測試:

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1、根據(jù)課本中的“試一試”用易拉罐做小孔成像實(shí)驗(yàn)。在圖18中作出蠟燭AB的像A'B'。

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2、完成圖19中的光路圖

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3、如圖20所示青蛙在井中的P點(diǎn),畫光路圖確定青蛙在無水和有水時(shí)能看到的范圍。

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4、完成圖21中光線由空氣進(jìn)入玻璃磚和玻璃三棱鏡兩次折射的光路圖。

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5、完成圖22中光線經(jīng)過各透鏡后的光路。

 

 

 

 

 

 

 

 

6、在圖23方框中填入適當(dāng)?shù)耐哥R

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試題詳情

7、如圖24所示,在平面鏡上有從某一點(diǎn)光源發(fā)出的兩條光線射到平面鏡上反射時(shí)的兩條反射光線,請通過作圖法找到這個(gè)發(fā)光點(diǎn)。

 

 

 

 

 

試題詳情

8、如圖25所示,A為發(fā)光點(diǎn),B為反射光線上的一點(diǎn)試畫出經(jīng)過B點(diǎn)的反射光線和這束入射光線。

試題詳情

 

 

 

 

 

試題詳情

9、黑箱內(nèi)有一只焦距為3cm 的凸透鏡和一只平面鏡,請你畫出圖26黑箱內(nèi)的光路圖,并標(biāo)出平面鏡上入射角的度數(shù)。

試題詳情

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

根據(jù)課本中的“試一試”用易拉罐做小孔成像實(shí)驗(yàn)。在圖23中作出蠟燭AB的像A'B'。



 


同步練習(xí)冊答案