Question

画出图1中的光线AB经过凸透镜后的折射光线；如图2所示，光从水里射向空气．请画出其反射光线的方向及对应的折射光线的大致方向．根据平面镜成像特点，在图3中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B．

Answer

见解析

【解析】

试题分析：（1）在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．

（2）先过入射点作出法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且反射角等于入射角，画出反射光线；

根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光线的方向．

（3）平面镜成像的特点是：像物大小相等、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，利用这一对称性作出AB的像．

【解析】
（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，据此做出折射光线，如图所示：

（2）过入射点O作垂直于水面的法线，由图可知，入射光线与界面的夹角为60°，则反射角等于入射角等于90°﹣60°=30°，然后根据反射角等于入射角画出反射光线；根据折射角大于入射角画出折射光线．如图所示：

（3）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像．如图：

【点评】（1）凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．

（2）折射和反射是在界面上同时发生的现象，本题主要考查反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由水斜射入空气中，折射角大于入射角．

（3）在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像．