Question

13．一束从左边射到水平放置的平面镜上O点的光线与镜面的夹角是60°，经反射后光的传播方向改变了120°．若要使反射光线向左水平射出，则平面镜应绕O点沿逆时针方向转动60°角．

Answer 1

分析 要解决此题，需要掌握光的传播方向改变了多少的含义．不要认为反射光线与入射光线的夹角就是光线的改变度数．例如，当光线垂直入射时，入射角为0°，反射角为0°，此时反射光线与入射光线的夹角是0°，但光的传播方向改变了180°．在分析时，要注意方向二字．与直线之间的夹角是不同的．
若要使反射光线向左水平射出，可求出入射光线和反射光线的夹角，作这个角的角平分线即为法线，然后可知平面镜的位置，由此可得平面镜应与水平面的夹角．

解答 解：根据题意画出光路图，如图所示：

一束光线与平面镜的夹角为60°，则入射角为：90°-60°=30°，根据反射角与入射角的关系，反射角也为30°，
所以反射光线与镜面的夹角也是60°．即∠1=∠3=60°．
沿入射光线的方向延长AO，则∠2与∠3是对顶角，所以∠2=∠3=60°．所以∠2=∠1=60°．
AC是入射光线的传播方向，反射光线沿OB的方向，所以光线改变了∠1+∠2=60°+60°=120°．
若要使反射光线向左水平射出，则入射光线和反射光线的夹角为60°，作这个角的角平分线即为法线，然后再做法线的垂线即为平面镜的位置，则可知此时入射角为30°，平面镜与水平面的夹角为90°-30°=60°，即平面镜应绕O点沿逆时针方向转动60°角．
如下图所示：

故答案为：120°；逆时针；60°．

点评 此题考查了有关光的反射问题，解决此类题目，首先要熟练掌握光的反射定律的内容，搞清反射角与入射角的关系，同时要理解光线的改变角度的含义，此题有一定的拔高难度，是一道典型的好题