Question

如何解反射和折射的综合题：
（1）如图1所示，有一束光线从某种透明介质射入空气，在分界面处发生反射和折射．则

OF

是反射光线，

OG

是折射光线，

AB

是界面，

CD

是法线，界面的

右面

（上方/下方，左面/右面）是空气．
（2）如图2所示，有经验的渔民在用鱼叉刺鱼时，总是将鱼叉瞄准

A点叉

．
（3）有一人想用激光枪打鱼，他应将激光枪瞄准

鱼像A′的位置

．

Answer 1

分析：（1）反射和折射是在两种介质的界面上同时发生的现象，反射遵从反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
折射遵从折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由其它透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角；
能根据图解识别三条光线．
（2）（3）鱼反射出去的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，看到的P点的鱼是鱼的虚像，比鱼的实际位置高一些．

解答：解：（1）仔细分析题图，先分析哪是界面，FO、EO、GO不可能是界面，只有AB和CD有可能是界面．
假设界面是CD，那么AB就是法线，利用光的反射定律，入射光线、反射光线必在同一种介质内，
并且折射光线和入射光线分居在法线的两侧，GO应是入射光线，OF是反射光线，OE是折射光线，
反射角（∠AOF）和入射角（∠AOG）不相等，不符合光的反射定律．假设不成立．
因此只有是AB界面，CD是法线．然后即可知，EO是入射光线，OF是反射光线，OG是折射光线，界面的右面是空气．
（2）渔民发现水中A′点有一条大鱼，因为光的折射定律，看到A′点的鱼的位置并不是真正的鱼的位置，而是鱼的虚像，虚像总在实际物体的上方，所以有经验的渔民叉鱼时要瞄准A′点下方的A点叉．
（3）由（2）可知，鱼射出的光线在水面处发生折射，折射光线进入眼睛，光的折射中光路是可逆的，从看到鱼的位置正对鱼照射，能把鱼照亮，所以有一人想用激光枪打鱼，他应将激光枪瞄准鱼像A′的位置．
故答案为：（1）OF；OG；AB；CD；右面；（2）A点叉；（3）鱼像A′的位置．

点评：在两种透明介质的界面上，会同时发生折射和反射，反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中；折射光线与入射光线也是分居法线两侧，但在两种不同介质中．分析该题要用假设法，在分析时先假定，然后由假设出发，根据所学物理知识和已知条件来进行分析、推理，得出肯定或否定．假设法是分析物理问题的常用方法，要领会掌握这种方法．