Question

電線桿AB前有一條小河，河對岸站一人，如圖所示，用作圖法畫出此人通過水面能看到的電線桿的部分．

Answer 1

  人通過水面能看到電線桿的部分為CD，光路如圖所示．

解析:

[方法一]利用平面鏡成像的對稱性做出電線桿AB通過水面所成的像，分別做出眼睛與河岸兩邊緣的連線EP和EQ并延長，與電線桿的像交于、兩點，根據對稱性作出C、D，連接CP、DQ，畫出表示光線傳播方向的箭頭，則人通過水面能看到電線桿的部分為CD，光路如圖所示．

　　

[方法二]根據平面鏡成像的對稱性作出人眼E的像，作出與河岸兩邊緣的連線并延長，與電線桿交于C、D，畫出表示光的傳播方向的箭頭，則CD部分即是所求，光路如圖所示．

　   補充

　　水面可視為一平面鏡，人通過水面觀察電線桿，即是觀察電線桿通過水面所成的像，因此本題屬平面鏡成像的作圖問題．

　　　[思路一]人能看到物體，是因為物體發出的光射入人的眼睛，因此本題是求解電線桿的哪些部分發出的光經平面鏡反射后可射入人眼．利用平面鏡成像的對稱性，作出電線桿AB的像，然后做出能射入人眼睛中的反射光線即可求解人通過水面看到的電線桿的部分．

　　[思路二]利用光路可逆性，AB發出的光經水面反射后能射入人眼，則若把人眼想像成一點光源，此問題可轉化成求解人眼睛發出的光通過水面反射后能照亮電線桿的部分．