Question

19．作图题
（1）如图1所示，一束光斜射向水面，画出其反射光线和折射光线．
（2）如图2所示，发光点S发出的某光线经平面镜反射后，反射光线恰好经过A点，在图中画出这条光线．（保留作图痕迹）
（3）如图3所示一束光射向凸透镜的中心、另一束光平行于主光轴射向凸透镜，在凸透镜的一侧焦点处竖立着一面平面镜．完成这两束光经过这些光学元件以后的光路图．

Answer 1

分析 （1）先过入射点作出法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向．
（2）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S的像点S′，根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点和A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．
（3）根据光的反射定律和凸透镜的三条特殊光线作图．

解答 解：（1）过入射点O作垂直于界面的法线，根据入射角等于反射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线．如图所示：

（2）作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′、A点交平面镜于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示：
（3）①过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；
②通平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，当照射到平面镜上后会发生反射，根据反射角等于入射角作出反射光线，当反射光线照射到凸透镜上后再次发生折射，根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线．如图所示：

点评 （1）本题主要考查反射定律和折射定律的应用情况，注意真实光线为实线，法线为虚线；是一道中档题．
（2）本题考查利用平面镜成像的特点作图．平面镜成像特点与光的反射定律相结合来作图，比较直观、简捷、准确．
（3）此题属于凸透镜和光的反射综合作图，关键是掌握凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．