Question

6．如图1所示，欲使用一平面镜将斜射的阳光竖直向下射入井中，请用作图的主法确定平面镜的位置；如图2大致作出空气穿过玻璃的折射光线；如图3，S为发光点，试画出经平面镜MN反射后通过A点的反射光线和相应的入射光线．

Answer 1

分析 （1）已知入射光线与反射光线的位置，根据光的反射定律，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，可以确定法线的位置，从而确定出平面镜的位置．
（2）先画出法线，根据光的折射规律画出所给光线的折射光线．光线再由玻璃射出来时，原来的折射光线此时又变成了入射光线，同样根据光的折射规律再做折射光线．光线在空气与玻璃之间发生两次折射．
（3）根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，连接A′S，与镜面的交点为入射点，再完成光路．

解答 解：（1）因将一束太阳光反射到竖井底，所以过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜．如下图所示：

（2）第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角；
第二次折射：先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，如图所示：

（3）根据平面镜成像的特点：像物关于平面镜对称，作出A点的像点A′，连接A′S，与平面镜的交点O为反射点，连接AO为入射光线，OS为反射光线，如图所示：

点评 （1）作图要点：法线为入射光线与反射光线的角平分线，镜面与法线垂直．注意作图要规范，尺规作图，辅助线要用虚线，光线莫忘标箭头，垂线莫忘标直角符号．
（2）本题考查光的折射定律中：当光从空气进入水、玻璃等透明介质时，折射角小于入射角；当光从水、玻璃进入空气中时，折射角大于入射角．
（3）本题考查的是光的反射定律与平面镜成像特点相结合的作图题，要清楚点光源、像点、入射光线、反射光线之间的关系，才能准确作出这一类作图题．