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4.作图题

(1)请在图1中画出入射光线.
(2)在图2中画出折射光线的大致方向.
(2)如图3所示,两面平面镜互相垂直,一束光线斜射到平面镜上,请在图中完成光路图.

分析 (1)由图示可知,折射光线过焦点,根据折射光线的特点,可以画出对应的入射光线.
(2)光由水中斜射向水面,在水面处既发生反射又发生折射;作折射光线时,根据由水中斜射入空气中,折射角大于入射角.
(3)要解决此题,需要掌握光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角.可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”.
同时要掌握入射角和反射角的概念:知道入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角.

解答 解:(1)由图可知,折射光线过焦点,由此可确定入射光线平行主光轴,见下图:
(2)当光从水中斜射入空气中时,同时在水中发生反射,在界面处发生折射,在法线右侧空气中作折射光线,使折射角大于入射角;
(3)首先画出法线,入射光线与竖直放置的镜面的夹角是60°,所以入射角是90°-60°=30°.根据反射角等于入射角做出第一次的反射光线.
做出第二个镜面的法线,由图知,入射角为60°,根据反射角等于入射角,做出第二次的反射光线.则反射光线与水平放置的镜面的夹角为30°,最后的反射光线与最初的入射光线是平行的.
如图所示:

点评 (1)关于凸透镜,有三条特殊的入射光线:①平行于主光轴;②过焦点;③过光心的.每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点;
(2)在两种透明介质的界面上,反射和折射一般是同时发生的,反射与入射在同种介质中,折射与入射在两种介质中,反射角等于入射角,光由空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角,光由其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角.
(3)此题主要考查了反射光线的画法,关键是熟练掌握光的反射定律的内容,并搞清反射角与入射角的概念,知道反射角等于入射角.要注意此题中,光线经过两块平面镜要进行两次反射.

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C. 
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