Question

按要求完成下列光学作图

（1）如图1所示，反射光线OB从镜面斜射向空气，请在图中画出这条反射光线的入射光线．
（2）如图2所示，SA表示从空气斜射向水面的一束光线，请在图中画出这束光线从空气射入水中的折射光线（大致方向）．
（3）如图3所示，平面镜前有一线状发光物体AB，请根据平面镜成像特点作出AB在平面镜中所成的像．
（4）如图4所示，画出一束平行主轴的光线经过凸透镜折射后的传播方向．
（5）一束光线经过一个透镜前后的情况如图5所示，请在图5中虚线框内画出这个透镜．

Answer 1

分析：（1）根据反射定律：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，反射角等于入射角作出入射光线．
（2）光由空气斜射入水中，发生折射，折射光线和入射光线也分居法线两侧，分居在两种介质中，折射角小于入射角．
（3）平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像．
（4）图示入射光线的特点是平行于主光轴，根据凸透镜的三条特殊光线画出对应的折射光线．
（5）根据入射光和折射光的方向，判断光线被会聚了还是发散了．若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜．

解答：解：（1）过入射点作出法线，在法线另一侧根据反射角等于入射角作出入射光线，使反射角等于入射角，如图：

（2）过入射点A作垂直于分界面的虚线，作为法线；依据折射角小于入射角，在法线的另一侧水中画折射光线，标上箭头如图：

（3）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像．如图：

（4）入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点．如图所示：

（5）折射光线比起入射光线更加远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜．如图所示：

点评：（1）关于光的折射作图，记住角的大小关系：由空气斜射入水，折射角小，由水斜射入空气，折射角大．即空气中的光线和法线的夹角总是大的．
（2）在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像．