Question

2．按下列要求作图．
（1）如图甲所示，根据入射光线画出反射光线，并标出反射角的度数．
（2）如图乙所示，根据折射光线画出入射光线．
（3）如图丙所示，S点是水中鱼所在的位置，S’点是人的眼睛在A处看到的鱼的像的位置．请完成光路图．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”．
要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角．
（2）在作凹透镜的光路图时，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）由于光的折射，人看到的鱼是鱼在水的像，比原来的位置要浅一点，故可先连接AS′，与水面的交点即为入射点，再连接入射点和S，标出光的传播方向．

解答 解：（1）先过入射点垂直平面镜作出法线，再根据反射角等于入射角在法线的左侧画出反射光线，
入射光线与平面镜的夹角为30°，所以入射角为90°-30°=60°，故反射角也为60°．如图所示：

（2）根据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画出入射光线，如图所示：

（3）人之所以能看到水中的鱼，是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼，因此光的传播方向大致为S→A；
鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接AS′，与水面的交点即为入射点；
连接S和入射点即为入射光线，如图所示：

点评 （1）在用光的反射定律作图时，注意一些技巧：反射角等于入射角、法线垂直反射面、法线为入射光线和反射光线的角平分线等；求反射角的大小，注意用平面几何角度关系．
（2）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．
（3）本题通过光的折射现象的作图，说明了为什么感觉水中的物体看起来变浅的原因．