Question

按要求完成下列光路图．
（1）如图1，画出物体AB在平面镜中所成的像．
（2）如图2，两条入射光线分别过凸透镜的焦点F和光心O，分别画出这两条光线经过凸透镜折射后的光线．
（3）如图3，根据折射光线作出射向透镜的入射光线．
（4）如图4根据图中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件．
（5）如图5，水面上方有一发光点A₁，水中另有一发光点A₂．人在空气中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置．画出：
①A₁发出的光经水面反射进入人眼的光路图
②A₂发出的光进入人眼的光路图

Answer

（1）平面镜成像的特点是：像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像、物关于平面镜对称；
（2）要作出折射光线，必须知道对于凸透镜：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴．
（3）在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
（4）将图中的出射光与入射光进行比较：图4中，入射光是会聚光，出射光变为平行光，相对于镜前的光线是发散了，然后根据凹透镜对光线有发散作用，即可得出结论．
（5）人在空气中看到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决本题的第一关键，又因为A1发出的光经水面反射进入人眼，所以找到此光线的入射点是解决本题的第二关键，这两个问题得到解决，本题也就基本完成了，剩余的就是连接A1、A2点以及人眼与光线的入射点之间的连接问题了，连接时注意连线的虚实和光线的方向问题即可．
【解析】
（1）由平面镜成像，像物关于平面镜对称，分别作出A′、B′关于平面镜的对称点A、B，连接AB即为物体．如图1：
（2）过光心的光线折射光线与入射光线在一条直线上，而且方向相同；过焦点的光线折射光线平行于主光轴画，如图2所示：
（3）对于凹透镜，指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图3所示：

（4）将图中的出射光与入射光进行比较：甲图中，入射光是会聚光，出射光变为平行光，相对于镜前的光线是发散了．所以里面的镜子应该是一个对光线有发散作用的镜子，故为凹透镜．如下图所示．

（5）①根据平面镜成像的特点作出A1关于水面的像点A1′，连接A1′与人眼，交于水面一点O，过O点垂直水面作出法线，A1到O为入射光线，O到人眼为反射光线，如图；
②A2到O为入射光线，O到人眼为折射光线，如图：