解:
(1)过入射点画出法线,法线与界面垂直(虚线),根据反射角等于入射角画出反射光线;光由空气斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角.如下图所示:
(2)先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并联接SA、SC画出入射光线,如图所示:
(3)做出A、B、C三点关于镜面的对称点A′、B′、C′,用虚线将三点连接起来即为ABC的像,如图所示:
(4)过入射点作于镜面的垂线即法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出两次反射如图:
(5)过入射点作竖直向下的反射光线,因为入射光线和反射光线的夹角为入射角和反射角之和,而反射角等于入射角,作入射光线和反射光线夹角的平分线,即法线;过入射点做法线的垂线,得平面镜的位置.如图所示:
因为反射光线与水平面垂直,而入射光线与水平面成30°的角,所以反射角等于入射角等于
=60°;
(6)作出发光点A在平面镜中的像点A′,连接A′B交与平面镜于点O,连接AO作出入射光线,连接OB作出反射光线,如图所示:
分析:(1)先过入射点垂直界面作出法线,按反射定律的内容作出反射光线;当光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,根据折射定律作出折射光线.
(2)根据反射光线反向延长过像点,作出发光点的像点S′,再根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置,补出入射光线.
(3)利用好平面镜成像的特点:像与物大小相等、像与物到镜面的距离相等、像与物的连线与镜面垂直.即像与物关于镜面对称.先做出A、B、C三点关于镜面的对称点,然后用虚像将三点连接起来便可;
(4)光线斜射到相互垂直的两个平面镜上,经过两次反射,第一次经平面镜M反射到平面镜N上,经平面镜N反射返回,注意最后的反射光线与最初的入射光线平行;
(5)先过入射点作出反射光线,然后作入射光线和反射光线的角平分线,即法线,再过入射点作垂直于法线的镜面,最后根据角之间的关系求出反射角的大小;
(6)利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点A的像点A′,根据反射光线反向延长通过像点,可以有像点A′和B点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线,并确定反射点,最后由发光点和反射点画出入射光线,从而完成光路.
点评:第一问,光斜射到两种透明介质的界面上,一般要发生反射和折射,反射与入射在同一种介质中,要按反射定律作图;折射与入射在不同的介质中,要按折射定律去作图.
第二问的另外作法:根据光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出两条反射光线的入射光线,交点即为发光点的位置.
第三问,作平面镜成的像,注意留下的作图痕迹,对应点连线要用虚线,像要用虚线,连线与镜面之间一定要垂直.
第四问利用了反射定律作图:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.
第五问要知道反射定律的内容,会根据反射定律完成反射光路,会根据角之间的关系计算反射角的大小.
第六问,平面镜成像的特点作图,需要注意的是哪些线是实线、哪些线是虚线,另外不要把方向标反了.