Question

8．作圖題：

（1）如圖甲所示，一束與水平面成30°夾角的太陽光經(jīng)平面鏡反射后豎直射入井中，在圖中畫出反射光線和平面鏡的位置．
（2）完成圖乙所示的光路圖．
（3）如圖丙所示，S點是水中魚所在的位置，S′點是人的眼睛在A處看到的魚的像的位置．請完成此光路圖．

Answer 1

分析 （1）先過入射點作出反射光線，然后作入射光線和反射光線的角平分線，即法線，再過入射點作垂直于法線的鏡面，最后根據(jù)角之間的關(guān)系求出鏡面與水平面的夾角．
（2）先確定所給的入射光線和折射光線的特點，然后根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線以及光的反射定律作圖．
（3）由于光的折射，人看到的魚是魚在水的像，比原來的位置要淺一點，故可先連接AS′，與水面的交點即為入射點，再連接入射點和S，標出光的傳播方向．

解答 解：（1）因入射光線與水平面成30°，而反射光線是豎直向下的，所以入射光線與反射光線的夾角為30°+90°=120°，則反射角為60°，因法線可將入射光線與反射光線的夾角平分，可確定其位置，然后作法線的垂直線就可確定平面鏡的位置了，如圖所示，平面鏡與入射光線的夾角為90°-60°=30°，所以鏡面與水平面的夾角為30°+30°=60°，鏡面與水平面成60°的角．

（2）折射光線過焦點，則入射光平行與主光軸，然后根據(jù)反射角等于入射角完成反射光線，最后根據(jù)過焦點的入射光線，經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行與主光軸．如下圖所示：

（3）人之所以能看到水中的魚，是由魚反射的光線經(jīng)水面折射后進入人眼，因此光的傳播方向大致為S→A；
魚的像是人眼逆著折射光線看到的，所以直接連接AS′，與水面的交點即為入射點；
連接S和入射點即為入射光線，如圖所示：

點評 該題考查了光的反射、凸透鏡和平面鏡及光的折射的光路圖的做法，是一道綜合題．