光学作图复习指南.doc

光学作图复习指南 1. 光的反射 作图要点： ①物、像关于平面镜对称； ②平面镜是物点和像点连线的垂直平分线； ③反射角等于入射角，法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且法线与镜面垂直。 （1）根据平面镜成像特点作图 例1 S是一个发光点，S’是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图1中画出平面镜的位置和光线SA经平面镜反射后的反射光线。 图1 步骤： ①连结发光点S和像点S’； ②作SS’的垂直平分线，即为平面镜的位置。平面镜与SA相交于点B； ③连结S’B，向前延伸作光线BC，则BC为入射光线SA的反射光线。如图2所示。 图2 （2）根据物像特点作图 例2 如图3，平面镜MN上方有一物体AB，试用作图回答下列问题： （1）人眼在什么范围内可以看到整个物体AB在镜中的像？ （2）要使人眼在E点看不到镜中的像，至少应把平面镜的哪一部分遮住？ 图3 分析：（1）首先用对称法作出物体AB在平面镜中的像A’B’（如图4）。借助像A’B’，分别作出从A、B射向平面镜边缘M、N点的入射光线所对应的反射光线NA1、NB1、MA2、MB2。则观察范围在光线NA1、MA2所夹的范围内。 图4 （2）分别连结A’E和B’E，与镜面相交于Q、R（如图5），处于E处的人眼就是通过平面镜QR之间的部分看到AB在平面镜中完整的像A’B’，因此至少应遮住RQ这一部分。 图5 2. 光的折射 根据光在传播过程中光路宽窄的变化，可以将光分成平行光——光路宽窄不变；会聚光——光路变窄；发散光——光路变宽。 作图要点： ①凸透镜对光起会聚作用；凹透镜对光起发散作用。 ②光从空气斜射入其它媒质，折射角小于入射角；反之则折射角大于入射角。 （1）根据折射规律作图 例3 如图6所示是上、下表面平行的玻璃砖，一束光从空气斜射到玻璃砖的上表面，这束光从玻璃砖的下表面透射后的光路是怎样的？ 图6 分析：如图7所示，光在上表面折射时，折射角r小于入射角i；在下表面折射时，入射角等于r（因为上、下表面平行），根据光路可逆原理，这时折射角应等于i，因此透射光平行于入射光，并且向左侧移了一段距离。 由此可见玻璃砖对光线有侧移作用。进一步研究表明，玻璃砖越厚，侧移距离越大。 图7 例4 通过作图作出潜水侦察兵在水底下看到岸上目标A的像的大致位置（如图8）。 图8 分析：光从空气进入水中，折射角小于入射角。折射后的光线进入侦察兵的眼睛，由于人感觉光是沿直线传播的，将水中的折射光线反向延长，延长线高于A点，所以侦察员看到的像比目标高了一些（如图9所示）。 图9 （2）根据特殊光线作图 例5 如图10所示，AO是入射光线，OB是光通过凸透镜或凹透镜折射后的传播方向，试在图中的适当位置填上适当的光学元件，并画出主光轴的位置。 图10 分析：当入射光只有一条时，可添加一条与入射光线平行的辅助线，使之形成一束平行光。辅助线可加在入射光线的上方，也可以加在下方，同时将辅助线当作主光轴。然后再看这束平行光经过光学元件折射后光路宽窄的变化，以区分是会聚还是发散了。若是发散，则填凹透镜（如图11）；若是会聚，则填凸透镜（如图12）。 图11 图12 如果同学们有兴趣，还可作辅助线与折射光线OB平行，可再得到两个解，不妨一试。 例6 实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光，这时可以利用两块透镜的组合来解决。请在图13中的方框中画出它们的组合方式，并分别写出两块透镜间的距离s跟两块透镜的焦距的关系。 图13 解法1：（1）分别沿正、反方向延长入射、出射光线； （2）交叉连接入射、出射光线； （3）在光路转折处填凸透镜（如图14所示），且。 图14 解法2：（1）分别沿正、反向延长入射、出射光线方向； （2）不交叉连接入射、出射光线； （3）在光路转折处分别填凸透镜和凹透镜（如图15所示），且。 图15 绝密★启用前 2014-2015学年度???学校4月月考卷 试卷副标题 考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得分 一、选择题（题型注释） 评卷人 得分 二、双选题（题型注释）  第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 三、填空题（题型注释） 评卷人 得分 四、实验题（题型注释） 评卷人 得分 五、作图题（题型注释） 1．如图所示，一束光经凸透镜后射在平面镜上，请完成光路图． 【答案】 【解析】解：根据折射光线过凸透镜的焦点画出即可；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，然后根据入射角等于反射角画出反射