Question

15．按题目要求作图

（1）在图1（1）中画出反射光线和反射角（标明度数）．
（2）在图1（2）中画出物体．AB在平面镜MN中所成的像A′B′．
（3）根据光线通过透镜前后的方向，在图1（3）虚线框中画出适当类型的透镜示意图．
（4）在图1（4）中画出光进入玻璃和离开玻璃后的光线（注意标出法线）．
（5）在图2中作出像的大致位置，在图3中画出与入射光线对应的折射光线．

Answer 1

分析 （1）已知入射光线与镜面的夹角，由此可求得入射角的大小，再根据光的反射定律中，反射角等于入射角即可画出反射光线．
（2）首先知道平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，再画出两端点A、B在平面镜中所成的像，连接两个像点即为物体AB在平面镜中所成的像．
（3）根据图示的入射光线和出射光线，可以确定经过透镜折射后是发散了还是会聚了，从而可以确定透镜的种类．
（4）光射入玻璃砖后，发生了两次折射：第一次是从空气进入玻璃；第二次是从玻璃进入空气；根据光的折射规律做出两次光的折射光路图．
（5）①利用凸透镜的三条特殊光线进行作图确定物体A的位置：过光心不改变方向；平行于主光轴的光线过凸透镜会聚在焦点上；
②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．

解答 解：（1）过入射点作出法线，由图可知，入射光线与镜面的夹角为60°，则入射角等于90°-60°=30°，再根据反射角等于入射角，即可画出反射光线，并标明反射角的度数．如图所示：

（2）先作出物体AB在平面镜中的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′为物体AB的像，如图所示：

（3）由图可知，入射光线是会聚的，经过透镜折射后，折射光线推迟了汇聚，由此可知该透镜对光线有发散作用，应该是凹透镜．如图所示：

（4）光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，由此画出第一次折射的光路图；光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，由此画出第二次的折射光路图．
注意最后的出射光线和最初的入射光线是平行的，只不过偏移了一下位置．如下图所示：

（5）①过光心的光线不改变方向；平行于主光轴的光线过凸透镜会聚在焦点上；
则作图方法为：连接AO并延长，过A点作主光轴的平行线交凸透镜的焦点，两条折射光线的延长线交于一点A′，该点是A点像的位置；同理，做出B点像的位置，连接A′B′，即为AB在光屏上所成的像的大致位置．如下图所示：
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；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：

点评 此题考查了光的反射定律、平面镜成像的特点、凸透镜和凹透镜的光学性质、凸透镜和凹透镜的三条特殊光线、光的折射定律等知识点，是一道光学综合题．