Question

5．如图所示的是两个相互垂直的平面镜，请在图中作出沿ab方向入射的光线经平面镜S₁、S₂反射后的光路（保留必要的作图痕迹），经两平面镜反射后的光线将与原入射光线平行射出；有人大胆猜想：用激光束照射放在月球上的镜子就可以测量月球和地球之间的距离，若从发射激光到接收反射回的激光共用时2.56s，月球和地球间的距离约为3.84×10⁸m．（v_光=3.0×10⁸m/s）

Answer 1

分析 （1）两个相互垂直的平面镜，对光线进行两次反射，根据反射定律可知，两次反射的光线与入射光线是始终平行的，因此，只要入射光线的方向不变，两次反射后的光线方向就不会改变．
（2）激光从地球发射到月球后再反射回地球的过程中，所需时间为2.56s，所以激光从地球传到月球的时间为1.28s，用公式s=vt算出地球到月球的距离s．

解答 解：（1）先过入射点画出法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；入射到下面的镜面，同理画出第二次反射光线，经两平面镜反射后的光线将与原入射光线平行射出，如图所示：

（2）已知v=3×10⁸m/s，激光从地球传到月球的时间t=$\frac{2.56s}{2}$=1.28s
由v=$\frac{s}{t}$可得，
月球到地球的距离是s=vt=3×10⁸m/s×1.28s=3.84×10⁸m．
故答案为：平行；3.84×10⁸．

点评 解决光学的问题，作图是非常有效的方法，对于互成直角的反射器来讲，它的出射光线与入射光线平行，应该作为一条规律记住它．
本题考查路程的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是题目所给的时间是往返的时间，这也是最容易出错的地方．