Question

1．（1）如图甲所示，画出经凹透镜折射后的折射光线．
（2）如图乙所示，画出射向凸透镜入射光线．
（3）如图丙所示，发光点S发出一条射向水面的光线，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点．请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线．

Answer 1

分析 （1）（2）在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
（3）反射光线是由点光源S发出的，但感觉是由点光源在水中的像发出的，也就是说反射光线的反向延长线过像点，即点P和点光源在水中的像在同一直线上，由此可以确定入射点，进而确定入射光线和反射光线．
根据确定的入射光线，利用折射规律可以做出对应的折射光线．

解答 解：（1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

（2）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．如图所示：

（3）根据平面镜成像的规律：像与物关于镜面对称，作出点光源S在关于水面的对称点S′，即像点．
连接S′P，与水面的交点O即为入射点，连接SO即为入射光线；连接OP即为反射光线；
过入射点O做水面的垂线即为法线，根据确定的入射光线和法线可以确定入射角，利用光的折射规律：折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角．可以做出对应的折射光线OA．答案如下图所示：

点评 （1）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
（2）凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
（3）要做反射光线和折射光线，确定这两条光线对应的那一条入射光线是解决此题的关键．此题包含了平面镜成像的规律，光的折射规律，有一定的难度．