Question

（1）一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线．（保留辅助线）
（2）一条光线照射到水面发生反射和折射，这条光线经水面折射后的光线如图所示．请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向．
（3）如图所示，从光源S发出的两条光线，其中一条平行于凸透镜的主光轴，另一条过凸透镜的焦点，请画出这两条光线透过凸透镜后的折射光线．
（4）请在下图方框中画出合适的透镜．

Answer 1

解：（1）根据平面镜成像的规律：像与物关于镜面对称，作出点光源B在关于水面的对称点B′，即像点．
连接B′A，与水面的交点O即为反射点，连接OA即为反射光线，连接BO即为入射光线．如图所示：

（2）光由空气斜射进入液体中时，折射光线向靠近法线方向偏折，根据折射角小于入射角画出入射光线．
由光的反射定律的内容，首先过入射点画出法线，法线与界面垂直（虚线），根据反射角等于入射角画出反射光线；

（3）图示的是一凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如下图所示：

（4）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．

分析：（1）反射光线是由点光源B发出的，但感觉是由点光源在水中的像发出的，也就是说反射光线的反向延长线过像点．首先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B的像点B′，根据反射光线反向延长通过像点，可以有像点B′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．
（2）反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角．
（3）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．
（4）知道凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用．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．
点评：①在光路图中，法线要画成虚线，如果能够确定反射角，在光路图中，一定要标出反射角的度数；画折射光路时，一定注意光从哪种介质进入哪种介质．
②在判断经透镜折射后的光线是“会聚”还是“发散”时，可用延长入射光线的方法来判断．