Question

18．（1）补全图1图的光线，使光路完整．
（2）在图2中的空缺处填上适当的光学元件．
（3）如图3所示，两架敌机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇的观察口看到的该飞机的像，请用光路确定哪架是实际飞机；

Answer 1

分析 （1）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．
（2）根据凸透镜起汇聚作用，凹透镜起发散作用，选择合适的透镜．
（3）根据光是从空气进入水中，所以折射角小于入射角，像比实物的位置偏高；
①首先确定光的入射点；
②画入射光线，光从空气进入水中时折射角小于入射角；
③折射光线的反向延长线到飞机的像，所以像比实际飞机要高一些．

解答 解：（1）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．
②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．如图所示：

（2）（2）①延长入射光线，可以看出，经过透镜折射后，光线向中间靠拢，即该透镜起会聚作用，所以为凸透镜；
②延长入射光线，可以看出，经过透镜折射后，光线向外分散，即该透镜起发散作用，所以为凹透镜；如图所示：

（3）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：

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．
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．
（2）考查光的反射光路图和透镜特殊光线光路的掌握情况，根据折射光路图能够识别光线元件的作用．
（3）主要考查光的折射光路图，题中难点是入射点的确定，光从空气中斜射到水面上时，会发生折射现象，折射光线将靠近法线，折射角小于入射角．