Question

光学作图题
（1）如图1所示，画出入射光线经水平反射后的反射光线和由空气进入水中的折射光线，并标出反射角的大小．
（2）请在图2中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线．

Answer 1

解：
（1）图中入射光线与水面的夹角是35°，入射角为90°-35°=55°；反射角是反射光线与法线的夹角，反射角等于入射角等于55°；光由空气斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，如图所示：
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；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；如图所示：

分析：（1）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；据此画出反射光线，并标出反射角；
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法线偏折，折射角大于入射角，画出折射光线．
（2）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．
点评：（1）要求学生会根据反射定律和折射定律由入射光线画反射光线和折射光线，易错点：折射角和入射角的大小关系．
（2）理解透镜三条特殊光线的内容，会画三条特殊光线是解决此类问题的关键．