Question

12．请保留作图痕迹
（1）如图1所示，OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线，在图中画出入射光线，并画出折射光线的大致方向．
（2）如图2两透镜组合中有一个焦点F是重合的，请画出光线经过两透镜的光路．
（3）请在图3中画出眼睛能看到蜡烛S点的像S′的一条光路图．
（4）A′B′是物体AB经凸透镜成的像，CC′是主光轴，在图4中准确的位置上画出透镜应该在的位置和其右焦点F的位置．

Answer 1

分析 （1）一束光线由空气斜射到水面时，既要发生反射，又要发生折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角．
（2）在作凸透镜或凹透镜的光路图时，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）要根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称．并且要知道反射光线的反向延长线过像点．
（4）利用凸透镜的两条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；根据光路可逆和图示作出透镜和焦点的大致位置．

解答 解：（1）先过折射点O垂直水面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出入射光线，方向指向入射点，然后再根据注意折射角小于入射角在水中画出折射光线，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；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；

（3）连接S与像点S′，连接S′P与镜面相交于一点O，即为入射点，连接SO、PO，则SO是入射光线，OP为反射光线，如下图所示．

（4）连接物像的端点A、A′并延长与主光轴交于O点，O点为凸透镜的光心，过O点垂直主光轴作出凸透镜；
从A点平行于主光轴作一条入射光线，交与凸透镜与E点，连接A′E并延长交于主光轴 F点，F点为凸透镜的一个焦点，EF为入射光线AE的折射光线，在凸透镜的左侧对称的作出另一焦点F，如图所示：

点评 此题考查光的折射定律、凸透镜、凹透镜的特殊光线、平面镜成像特点等，是一道综合性较强的题目．