Question

4．运用知识解决问题：
（1）筷子在水中的部分反射的光，从水射向空气．在水面发生折射时，折射光线远离法线，人逆着折射光线会看到筷子的虚像在真实筷子的上方，所以筷子看起来向上“弯折”．
（2）请在如图1中画出光线经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数．
（3）请完成如图2光路图．

Answer 1

分析 （1）水中物体反射的光由水斜射入空气时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，我们逆着折射光线看到的“物体”是实际物体的虚像，物体的虚像在实际物体的上方，物体看起来变浅．
（2）根据反射定律作图，光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；根据题意求出反射角，作出反射光线并标出反射角．
（3）根据透镜的三条特殊光线（过光心的、平行于主光轴的、过焦点的）的规律进行作图．

解答 解：（1）筷子反射的光由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射光线远离法线，人逆着折射光线会看到筷子的虚像在真实筷子的上方，所以筷子看起来向上“弯折”．
（2）过入射点作出法线，由图可知，入射角等于90°-30°=60°，由反射定律可得，反射角为60°，根据反射定律作出反射光线，如下图所示：

（3）凸透镜三条特殊光线的作图：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．
凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
完成光路如下图：

点评 本题考查了光的折射、作反射光路图、凸透镜的光路图，是一道光学综合题，难度不大，属于光学基础知识的考查．