Question

按要求完成下列光路圖．
（1）如圖甲所示水面上方有一發光點A₁，水中另有一發光點A₂．人在空氣中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置．畫出：A₁發出的光經水面反射進入人眼的光路圖；A₂發出的光進入人眼的光路圖．
（2）請在圖乙中畫出入射光線或折射光線．
（3）如圖丙所示，平面鏡前有一線狀發光物體AB，請作出AB在平面鏡中所成的像．

Answer 1

分析：（1）人在空氣中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置，所以找到A₁在水中的像的位置是解決本題的第一關鍵，又因為A₁發出的光經水面反射進入人眼，所以找到此光線的入射點是解決本題的第二關鍵，這兩個問題得到解決，本題也就基本完成了，剩余的就是連接A₁、A₂點以及人眼與光線的入射點之間的連接問題了，連接時注意連線的虛實和光線的方向問題即可．
（2）由圖示可知，入射光線平行于主光軸，根據入射光線的特點，可以畫出對應的折射光線．折射光線過光心，根據折射光線的特點，可以畫出對應的入射光線；
（3）根據平面鏡成像的特點：像物關于平面鏡對稱，分別作出端點A、B的像點，連接即為AB在平面鏡中所成的像，不要忘記虛像用虛線．

解答：解：（1）根據平面鏡成像的特點作出A₁關于水面的像點A₁′，連接A₁′與人眼，交于水面一點O，過O點垂直水面作出法線，A₁到O為入射光線，O到人眼為反射光線；A₂到O為入射光線，O到人眼為折射光線，如圖所示：
（2）平行于主光軸的入射光線經凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，過光心的光線傳播方向不變，如圖所示．
（3）根據像物關于平面鏡對稱，作出A點的對稱點A′，同理作出B點的對稱點B′，用虛線連接A′B′，即為AB的像．如圖所示：

點評：（1）本題考查的是光從水中斜射向空氣的折射規律和光在空氣中發生反射的規律的綜合應用，要熟記反射定律、折射定律、平面鏡成像的特點，才能靈活解答本題．
（2）凹透鏡有三條特殊光線：過光心的光線傳播方向不變，平行于主光軸的入射光線經凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，指向另一側焦點的入射光線經凹透鏡折射后平行于主光軸．
（3）平面鏡作圖一般有兩種方法：一種是利用平面鏡成像的特點來作，另一種是根據光的反射定律來作，比較來看，平面鏡成像特點作圖要簡單明了，容易一些．