Question

19．（1）如圖1有一束光從空氣斜射入水中，請畫出反射光線和折射光線．
（2）作出圖2中光線穿過透鏡后的路徑．

（3）小宇的媽媽喜歡在家 中養花，為了使客廳里花盆中的花能茁壯成長，小宇想讓室外太陽光照射到盆中花上的B處，如圖3．請你在圖中把光路補充完整并過A點畫出放置的平面鏡．
（4）如圖4所示，S是一個發光點，S′是它在平面鏡中成的像，SA是S發出的一束光．請在圖甲中畫出平面鏡的位置和SA經平面鏡反射后的光線．
（5）如圖5所示，潛水員眼睛在水下A點處，B點有條小魚，C點有只小鳥，請作出潛水員觀察魚、鳥的光路圖．

Answer 1

分析 （1）根據反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，作出反射光線；根據光由空氣斜射進入水中折射光線向法線偏折，折射角小于入射角作出折射光線．
（2）在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點再根據透鏡的光學特點來作圖．
（3）光的反射定律的內容：入射光線、反射光線、法線在同一平面上，反射光線和入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角．首先根據已知條件確定反射光線，根據反射角等于入射角確定法線，作法線的垂線即鏡面的位置．
（4）根據平面鏡成像的特點知，像與物關于鏡面對稱，則鏡面位置在SS′的中垂線上，作出鏡面后，再找到入射點O，連接S′O并延長到B，則OB即為反射光線．
（5）根據光在同種均勻介質中沿直線傳播的規律作出潛水員觀察魚的光路圖；根據光從空氣中進入水中時折射角小于入射角的規律作出潛水員觀察鳥的光路圖．

解答 解：（1）在空氣中法線的另一側作出反射光線，注意反射角等于入射角；在水中法線的另一側作出折射光線，注意折射角小于入射角，如下圖所示：
（2）對于凸透鏡：過焦點的光線經凸透鏡折射后，平行于主光軸射出．過焦點的光線經過凸透鏡后，平行于主光軸，如下圖所示：
平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后的光線的反向延長線過焦點；且過光心的光線傳播方向不變，故下圖所示：
（3）連接AB，此線即為反射光線，然后作出入射光線和反射光線夾角的角平分線，即為法線；再作一條線段與法線垂直，該線段的位置即為鏡子的位置．如下圖所示：
（4）連接SS′，做出SS′的中垂線，即為鏡面；延長SA交鏡面于點O，連接OB就得到SA的反射光線，如下圖所示：
（5）直接連接BA，光線方向從B指向A，光線BA即為潛水員觀察魚的光路圖；首先確定入射點O，點O在AC連線與界面交點的左側，連接CO與OA即為入射光線與折射光線，如下圖所示：

點評 此題考查了光學中的作圖，明確光學中的規律、光學元件的特點，而后逐個做出對應的光路圖即可．