Question

9．完成光路图

（1）如图1所示，两块平面镜互成直角放置，请在图中作出入射光线的反射光线．
（2）在图2中作出物体在平面镜中的像．
（3）钱包掉到沙发下，没有手电筒，小明借助平面镜反射灯光找到了钱包．图3中已标示了反射与入射光线，请在图中标出平面镜，并画出法线．
（4）学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理仪容，晚上又能利用光的反射对楼道进行照明．请在图4中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图．

Answer 1

分析 （1）两个互相垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射，根据反射定律可知，两次反射的光线与入射光线是始终平行的，因此，只要入射光线的方向不变，两次反射后的光线方向就不会改变．
（2）平面镜成像的特点是：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反；先作出端点A、B的像点，连接连接两个像点即为物体AB的像．
（3）根据反射定律进行分析，根据法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线，和法线垂直镜面即可解题．
（4）图中给出发光点及反射光线上的一点，可以先根据平面镜成像的特点作出像点，然后再根据平面镜成像的原理画出入射光和反射光线．

解答 解：（1）过入射点作镜面的垂线即法线，根据反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出两次反射，注意最后的反射光线与最初的入射光线平行．如图所示：

（2）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：

（3）由光的反射定律可知：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，根据入射光线和反射光线的夹角，过反射点作出法线，再做法线的垂线即为镜面，如图所示：
  
（4）①利用平面镜成像的特点，作出点S关于镜面的对称点S'，即S在平面镜中的像点．
②因为反射光线看上去就像是从像点S'发出来的一样，所以我们可以连接S'点和A点，得到反射光线．
③线段S'A与镜面的交点即为入射点，连接S与入射点便可得到入射光线．如图所示：

点评 （1）解决光学的问题，做作图是非常有效的方法，对于互成直角的反射器来讲，它二次反射的光线与入射光线平行，应该作为一条规律记住它．
（2）平面镜成像实验探究出的像与物的具体关系是：大小相等、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反；作物体在平面镜中所成的像，常用方法是：作出端点（或关键点）的像点，用虚线连接像点得到物体的像．
（3）考查光的反射光路图，作光路图一定要仔细规范，法线要用虚线，镜面与法线要垂直，光线的传播方向要标准确．
（4）注意作图题要规范、清晰、合理．光路图中要标明方向，光路图中实线、虚线要分清．实际存在的光线要用实线，辅助线及虚像用虚线．