Question

15．（1）如圖1，使用一平面鏡與水平面夾角為30°的入射光沿水平方向射出，請(qǐng)你用作圖的方法確定平面鏡放置的位置（保留作圖痕跡）
（2）如圖2，A是平面鏡，B是鏡前人眼，C是人眼睛在平面鏡前看到的燭焰像上的一點(diǎn)．
根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作出像點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)D；完成眼睛看到C的光路圖（畫一條入射光線和反射光線即可）
（3）如圖3，一束白光經(jīng)三棱鏡折射后，在光屏上形成自上而下為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶，如圖甲所示．若分別用紅光和紫光平行于同一個(gè)凸透鏡的主光軸入射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一束光通過A點(diǎn)，一束光通過B點(diǎn)．請(qǐng)你在圖乙中畫出紅光、紫光經(jīng)凸透鏡折射后的光線．
（4）如圖4，圖中OA′是入射光線AO的折射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中大致畫出折射光線OB′的入射光線BO．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)光反射定律知，反射角等于入射角，故反射光線與入射光線的夾角的平分線是法線的位置，再過入射點(diǎn)作出法線的垂線，就是平面鏡所在的位置．
（2）平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物大小相等、連線與鏡面垂直、到平面鏡的距離相等、左右互換，即像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，利用這些關(guān)系作出像點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)D；根據(jù)反射光線好像從虛像上發(fā)出的，連接像點(diǎn)和眼睛，得出入射點(diǎn)O，再連接物點(diǎn)D得出眼睛看到C的光路圖．
（3）要解答本題需掌握：①光的色散的原理是光的折射．
②白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶，是因?yàn)椴煌�顏色的光�?jīng)玻璃的折射本領(lǐng)不同．
（4）在光的折射規(guī)律中，入射角變大折射角也變大，入射角變小折射角也變小，先分析折射光線OA′和OB′，入射角的大小，就能判斷出對(duì)應(yīng)的入射角的大小，從而根據(jù)OA′畫出B′O的入射光線．

解答 解：（1）由光反射定律知，反射角等于入射角，所以先做出反射光線與入射光線的夾角的平分線，然后再過入射點(diǎn)作這個(gè)角平分線的垂線即可．如圖：

（2）做出像點(diǎn)C相對(duì)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)得出物點(diǎn)D，根據(jù)反射光線好像從虛像上發(fā)出的，連接像點(diǎn)和眼睛，得出入射點(diǎn)O，再連接OD得出眼睛看到C的光路圖，如圖所示：

（3）不同顏色的光的折射本領(lǐng)不同，所以經(jīng)三棱鏡后的偏折程度不同，所以白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶．
用紅光和紫光平行于同一個(gè)凸透鏡的主光軸射入，紅光、紫光對(duì)凸透鏡的焦距不相同．紅色光對(duì)凸透鏡的焦距大，紫色光對(duì)凸透鏡的焦距小，這是因?yàn)榧t色光較紫色光偏折能力弱．如圖：

（4）由圖可知，折射光線OA′和OB′，折射光線OB′的折射角較小，則OB應(yīng)畫在入射光線OA的下面，如圖所示：

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了光的反射定律的應(yīng)用，會(huì)根據(jù)反射定律完成反射光路，會(huì)根據(jù)角之間的關(guān)系計(jì)算角的大小．
（2）此題考查平面鏡成像相關(guān)作圖，平面鏡作圖時(shí)，要利用好“反射光線好像從虛像上發(fā)出的”．
（3）本題主要考查學(xué)生對(duì)：各種顏色的光的偏折程度的了解和掌握，是一道中檔題．
（4）在作光的折射光路圖時(shí)要注意：不管光從哪種介質(zhì)斜射向哪種介質(zhì)，在光疏質(zhì)（密度比較小的物質(zhì)）里面的角（入射角或折射角）較大；在光密質(zhì)（密度比較大的物質(zhì)）里面的角（入射角或折射角）較小，即“疏大密小”．角度越小，光線越靠近法線．