Question

4．（1）如图1，一束光线与水平面成30°角斜射到水面上，同时发生反射和折射，请在图中画出反射光线和折射光线的大致方向，并标出反射角的度数．
（2）在图2中画出入射光线经凸透镜后的折射光线．
（3）画出图3中的BC的入射光线和AO的折射光线．

Answer 1

分析 （1）光在水面同时发生折射和反射：
根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线；
根据光由空气斜射进入水中遵循的规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，作出折射光线．
（2）凸透镜三条特殊光线的作图：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）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．

解答 解：（1）先过入射点O垂直水面作出法线，求出入射角为60°，所以反射角也为60°，在空气中法线的右侧画出反射光线；
折射角小于60°，在法线的右侧的水中画出折射光线，如图所示：
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；
（3）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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．

点评 （1）在两种介质的界面上，折射和反射一般是同时发生的，反射角和折射角随入射角的增大而增大，反射光线和入射光线在同种介质中，折射光线和入射光线在两种不同的介质中．
（2）理解三条特殊光线的内容，会画三条特殊光线是解决此类问题的关键．