Question

按照題目要求作圖：

（1）如圖1所示，a、b分別為一束入射光線和一束出射光線．請畫出a經過凹透鏡后的折射光線和與b對應的入射光線．
（2）如圖2所示，一束光與平面鏡成45°角射到平面鏡上，請根據光的反射定律畫出它的反射光線，并標明反射角的大小．
（3）如圖3所示為光從空氣斜射入水的光路圖，請在圖中畫出界面和法線的位置．（法線用虛線，界面用實線）

Answer 1

分析：（1）先確定所給的入射光線和折射光線的特點，然后根據凹透鏡的光學特點作圖．
（2）根據光的反射定律作圖：反射光線、入射光線、法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居法線的兩側，反射角等于入射角．入射光線與鏡面成45°，故入射角是45°，所以反射角也是45°．
（3）光從空氣斜射入水時，在空氣與水的界面上光會發生反射與折射現象，由光的反射定律與光的折射定律可確定界面及法線．

解答：解：（1）延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸，過光心的光線經凹透鏡折射后傳播方向不改變．如圖所示：
（2）先過反射點垂直反射面作出法線，并求得入射角為45°，所以反射角也為45°；
再在法線的另一側根據反射角等于入射角作出反射光線，標出反射角，如圖：
（3）光從空氣斜射入水時，在空氣與水的界面上，光會發生反射現象與折射現象，法線與界面垂直．
由光的反射定律知：入射光線與反射光線在界面的同側，在同一種介質中，入射光線與反射光線位于法線的兩側，
入射光線射向界面，反射光線背離界面射出．由折射定律知：光從空氣斜射入水時，入射光線與折射光線在界面的兩側，
入射光線與折射光線位于法線的兩側，折射角小于入射角．由光路圖及以上光的反射及折射定律可確定法線及界面．如圖所示．

點評：本題考查了凹透鏡三條特殊光線的作圖，利用光的反射定律和折射定律作圖的能力．熟悉入射光線、反射光線、折射光線的傳播方向，知道它們與界面及法線的位置關系，是解此題的關鍵．