Question

【題目】（1）如圖1所示，一束光線與水平面成30°角從空氣斜射到水面時，發生反射和折射，畫出它的反射光線（標出反射角的大小）和折射光線的大致方向．
（2）如圖2所示，兩條入射光線分別過凸透鏡的焦點F和光心O，分別畫出經過凸透鏡折射后的光線．
（3）根據平面鏡成像特點，在圖3中作出AB在平面鏡中的像．

Answer 1

【答案】解：（1）圖中入射光線與界面的夾角是30°，入射角是入射光線與法線的夾角，因此入射角是90°﹣30°=60°；反射角是反射光線與法線的夾角，反射角等于入射角也為60°．
光由空氣斜射進入水中時，折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角，據此完成光路，如下圖所示：

（2）通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸；過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變．如圖所示：

（3）先根據像與物關于平面鏡對稱，作出端點A、B在平面鏡中的像點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像，如圖所示：

【解析】（1）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；
折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，當光由空氣斜射進入水中或其它透明介質中時，折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角；當光由水中或其它透明介質斜射進入空氣中時，折射光線向遠離法線法線偏折，折射角大于入射角，畫出折射光線．
（2）在作凸透鏡的光路圖時，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）要作出物體AB在平面鏡中的像，要先知道平面鏡成像的特點：像與物到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、大小相等、虛像、左右相反，及像與物關于平面鏡對稱；
其次，先作出兩個端點A、B在平面鏡中的像點，連接像點即為物體AB在平面鏡中所成的像．