Question

13．作图题．
（1）如图1所示，一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射，图中已经画出入射光线，请作出反射光线和折射光线的大致方向．

（2）根据图2中通过透镜的入射光线和折射光线，在虚线框内填上一个适当的透镜．
（3）如图3所示，根据图中折射光线，分别作出相应的入射光线．

Answer 1

分析 （1）根据反射定律：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，作出反射光线；
根据光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折，折射角小于入射角作出折射光线．
（2）根据入射光线和折射光线的特点判断出光线是会聚的还是发散的，来确定透镜的类型．
（3）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．

解答 解：（1）过入射点作出法线，在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角；在水中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：

（2）①两条光线，经图示透镜折射后向主光轴靠拢，因此该透镜对光线有会聚作用，为凸透镜．
②两条光线，经图示透镜折射后，变得推迟会聚，因此该透镜对光线有发散作用，为凹透镜．如图所示：

（3）①根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴画出入射光线；
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：

点评 （1）在两种透明介质的界面上，折射和反射一般是同时发生的，反射光线与入射光线在同种介质中，折射光线和入射光线在不同种介质中．
（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．能够判断出光线经透镜后变得发散还是会聚，是解决此类题目的关键．
（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．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．