Question

（1）如图1所示，光线从空气射入某种液体中，入射角为45°，折射角为30°；光线射到液体中某处水平放置的平面镜上又反射回来，最后光线又回到空气中．请你完成光路图．
（2）如图2所示的两架敌机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请用光的作图法确定哪架是实际飞机．
（3）作出图3中平行于三棱镜底部的入射光线经过两次折射后的大致方向．

Answer 1

分析：（1）根据反射定律完成水中的反射光线，从水中射向空气中时，根据折射定律完成折射光线；
（2）从水中看空气中的飞机时，看到的像在实际飞机的上方，所以连接观察口与A上的两点，即可确定折射光线，然后根据折射定律画出入射光线．
（3）根据光的折射规律作图．当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光从玻璃中斜射入空气′中时，折射角大于入射角．

解答：解：（1）光线在水中经平面镜反射时，仍然遵循光的反射定律，反射角等于入射角，这样反射光线射到水面时的入射角与从空气中射出的折射角相等，由光路可逆原理可知，射向空气中的光线将以原来折射角度折射入空气中，即折射角等于45°．如图所示：

（2）①连接飞机与观察口，入射点在连线与界面的交点左侧，在靠近交点的位置确定入射点，画出法线；
②根据光从空气进入水中时折射角小于入射角的规律画出入射光线与折射光线，折射光线的反向延长线交于飞机的虚像上．所以图中下方是飞机，上方是飞机的像．
如图所示：

（3）首先画出法线，当光线从空气中先折射入玻璃中时，折射角小于入射角．当折射光线入射到玻璃与空气的界面时，又将发生折射而进入空气中，此时的折射角大于入射角，如下图所示：

点评：此题主要考查了光的反射和光的折射定律的内容，同时考查了反射角、入射角、折射角的概念．要解决此题，要根据已知条件和所学的知识作出有关的光路图．