Question

如图甲，S是一发光点，L是由 S发出的其中一条光线，S'是S在平面镜中的像，确定平面镜的位置，并完成光路图．在图乙中完成透镜的光路图．在图丙中的方框中，根据射入和射出的光线，画出适当的光学器件．

Answer 1

分析：①平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，所以由点光源S和对应的像点S′可以用数学方法作出平面镜的位置；入射光线SA与平面镜交于一点A，因为反射光线反向延长一定过像点S′，由S′A两点能画出入射光线SA的反射光线；
②对于凸透镜：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴．
③要能填上合适的透镜，需要会两个问题：一是知道凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；二是会分析图中的折射光线与入射光线相比是发散了还是会聚了．

解答：解：①连接SS′，作出SS′的垂直平分线，即为平面镜的位置，注意S一侧为反射面；SA与平面镜交于点A，连接S′A并延长画出反射光线，注意S′A之间为辅助线，用虚线来画，如图所示：
②对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴画，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点画；
③由图可知，光线经某一光学元件后向中间靠拢，所以该光学元件是凸透镜，对光线有会聚作用．

点评：①本题易出现的问题：一是由发光点、平面镜作出像点没问题，但由发光点和像点作出平面镜就作不出来或作不好，说明数学上作垂直平分线不够熟练；二是折射光线相比入射光线是发散还是会聚判断不出来，需要加深理解．
②填光学元件时，先看虚线框中的光学元件对光线起到了什么作用，然后判断是什么光学元件．在判断光线是否被会聚时，可用延长入射光线的方法来判断，若入射光线的延长线在出射光线的外面，则光线被会聚了．