Question

3．按要求完成下列作图．

（1）应用平面镜成像的特点在图1画出物体AB在平面镜中成的像A'B'．
（2）图2：从S点发出的一条光线，经平面镜MN反射后，其反射光线恰好通过P点．请你作出这条入射光线并完成光路图．
（3）画出：图3中入射光线AO透过玻璃砖，再进入空气中传播的大致光路图．
（4）图4，请在两幅图上分别作出入射光线、出射光线．
（5）如图5，试在盒子内填上适当的光学器件．（注意对应光线位置变化）

Answer 1

分析 （1）要作出物体AB在平面镜中的像，要先知道平面镜成像的特点：像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、虚像、左右相反，及像与物关于平面镜对称；
其次，先作出两个端点A、B在平面镜中的像点，连接像点即为物体AB在平面镜中所成的像．
（2）根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，作出射线S′P，与镜面的交点为入射点，再完成光路．
（3）先画出法线，根据光的折射规律画出所给光线的折射光线．光线再由玻璃射出来时，原来的折射光线此时又变成了入射光线，同样根据光的折射规律再做折射光线．光线在空气与玻璃之间发生两次折射．
（4）在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
（5）要解决此题，需要掌握凸透镜与凹透镜对光线的作用，知道凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用．根据入射光和折射光的方向，判断光线被会聚了还是发散了．若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜．

解答 解：（1）先根据像与物关于平面镜对称，作出端点A、B在平面镜中的像点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像，如图所示：

（2）先画出法线，然后根据折射角和入射角的大小可大致确定折射光线的方向，如下图所示：

（3）光先从空气射入玻璃，折射角小于入射角，光线会靠近法线；当光线从玻璃中射向空气时，折射角大于入射角，光线会远离法线．如下图所示：

（4）对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；对于凹透镜，平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，过光心的光线其传播方向不变；如下图所示：

（5）通过第一个光学元件的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜．
通过第二个光学元件的光线中双箭头的光线到下面，单箭头的光线到上面，说明该透镜对光线有会聚作用，因此填凸透镜．

点评 此题考查平面镜成像作图、光的折射光路图、凸透镜、凹透镜的三条特殊光线等，是一道综合作图题．