Question

按要求完成下列光路图．
（1）如图甲所示水面上方有一发光点A₁，水中另有一发光点A₂．人在空气中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置．画出：A₁发出的光经水面反射进入人眼的光路图；A₂发出的光进入人眼的光路图．
（2）请在图乙中画出入射光线或折射光线．
（3）如图丙所示，平面镜前有一线状发光物体AB，请作出AB在平面镜中所成的像．

Answer 1

解：（1）根据平面镜成像的特点作出A₁关于水面的像点A₁′，连接A₁′与人眼，交于水面一点O，过O点垂直水面作出法线，A₁到O为入射光线，O到人眼为反射光线；A₂到O为入射光线，O到人眼为折射光线，如图：
（2）入射光线过焦点，则折射光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，折射光线过焦点，折射光线平行主光轴，则入射光线过焦点．故画图如下．
（3）根据像物关于平面镜对称，作出A点的对称点A′，同理作出B点的对称点B′，用虚线连接A′B′，即为AB的像．如图所示：

分析：（1）人在空气中看到A₂在水中的位置就是A₁在水中的像的位置，所以找到A₁在水中的像的位置是解决本题的第一关键，又因为A₁发出的光经水面反射进入人眼，所以找到此光线的入射点是解决本题的第二关键，这两个问题得到解决，本题也就基本完成了，剩余的就是连接A₁、A₂点以及人眼与光线的入射点之间的连接问题了，连接时注意连线的虚实和光线的方向问题即可．
（2）由图示可知，入射光线过焦点，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线．折射光线平行主光轴，根据折射光线的特点，可以画出对应的入射光线；
（3）根据平面镜成像的特点：像物关于平面镜对称，分别作出端点A、B的像点，连接即为AB在平面镜中所成的像，不要忘记虚像用虚线．
点评：（1）本题考查的是光从水中斜射向空气的折射规律和光在空气中发生反射的规律的综合应用，要熟记反射定律、折射定律、平面镜成像的特点，才能灵活解答本题．
（2）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．根据两者的对应关系可以告诉入射光线做出折射光线；也可以利用折射光线做出对应的入射光线．
（3）平面镜作图一般有两种方法：一种是利用平面镜成像的特点来作，另一种是根据光的反射定律来作，比较来看，平面镜成像特点作图要简单明了，容易一些．