Question

完成下列各圖中的光路或畫出所成的像．
（1）畫出光的反射光線

（2）畫出AB在平面鏡中的像

（3）畫出光的折射光線

（4）太陽光線與水平面成30度的角，若用平面鏡將太陽光反射后，要照到豎直的深井里，鏡面與水平面成多大的角度？請在圖中畫出其光路圖，并標出該角度．

Answer 1

分析：（1）在光的反射現象中，反射光線、入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角；
入射光線在第一面平面鏡處發生反射，其反射光線又在第二面平面鏡處發生反射，最終形成反射光線射出．
（2）平面鏡成像是成等大正立的虛像，像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直，
像和物體各對應點到平面鏡間距離相等，實際上是以平面鏡為軸對稱．
（3）當光從空氣中斜射入其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，
而當光從其他介質中斜射入空氣中時，折射光線遠離法線方向．
（4）根據題圖中已知內容，標出反射光線，確定入射光線與反射光線的夾角即入射角與反射角之和，
然后標出法線，又因法線是與平面鏡是垂直的，從而確定平面鏡的位置．

解答：解：（1）當入射光線射向鏡面時，根據光的反射定律，
畫出其反射光線AB，而反射光線AB在鏡面上又再次發生反射，形成反射光線BC，
如圖所示：BC即為通過平面鏡反射的反射光線．


（2）根據平面鏡成像的規律，依次標出AB兩點通過平面鏡對應的像A′B′，
然后將這兩點連接，且箭頭方向與物本身一致，如圖所示：A′B′即為AB在平面鏡中成的像．


（3）當光線從空氣中斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，從而得出AB，
此時AB斜射在界面上再次發生折射，此時是從玻璃射到空氣中，折射角大于入射角，
即BC為最終的折射光線，如圖所示：


（4）因入射光線與水平面成30°，而反射光線是豎直向下的，所以入射光線與反射光線的夾角為30°+90°=120°，
則反射角為60°，因法線可將入射光線與反射光線的夾角平分，可確定其位置，
然后作法線的垂直線就可確定平面鏡的位置了，如圖所示，平面鏡與入射光線的夾角為90°-60°=30°，
所以鏡面與水平面的夾角為30°+30°=60°，鏡面與水平面成60°的角．

點評：本題主要考查的是光的反射定律及光的折射定律與平面鏡成像特點在作圖中的應用．