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光学作图题的实用技巧
光学作图题包括以下几个题型:
一、光的反射[来源:Zxxk.Com]
作图方法:1. 确定入射点;
2. 作法线(依据法线过入射点并垂直于反射面),并标出入射角或反射角;
3. 作入射光线或反射光线(依据反射角等于入射角)。
二、平面镜成像
作图方法:依据入射光线的反向延长线过光点;反射光线的反向延长线过像点。
三、光的折射现象
光的折射作图我们要牢记的是无论空气中的角是折射角还是入射角,都是大于其他介质中的角的。
如:一激光灯从点S发出的一束射向水面的光,在界面发生反射和折射,折射光线经过P点,请你在图中作出入射光线及其相应的折射光线。
此题我们可以先粗略的确定法线的位置,因为空气中的角始终是大的,所以我们画法线时要使法线离S点(空气中的点)远一些,如图:
[来源:学科网]
连接SO即为入射光线,连接OP即为折射光线。如图:
有关平面镜区域选择问题的解题步骤:
1. 作出发光点S在平面镜中的像;
2. 连接像点和平面镜的两个边缘并延长,延长线即为平面镜上最边缘的两条反射光线。
如:水平天花板上贴着一块平面镜,请你画出地面上哪个区域可以通过平面镜看到发光点S(不考虑人的高度)。
答案:如图AB区域就是通过平面镜看到发光点S的区域。
经典例题
例题1 如图:考古人员需要对一口古井进行清理,为了解决照明问题,请您帮他们把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。
解析:图中画出了入射光线和反射光线,根据法线平分入射光线和反射光线的夹角,画出法线,再根据法线与镜面垂直的性质画出平面镜。
答案:
例题2 如图:两条反射光线是同一发光点S发出的光经过平面镜反射后形成的,请你画出发光点S的位置。
解析:此题有两种做法:一是分别画出两条反射光线的入射光线,这两条入射光线的交点即为发光点S。二是作两条反射光线的反向延长线的交点即为像点,再根据像点和光点关于平面镜对称作出发光点S。
答案:
例题3 小明站在游泳池边A处,看到路灯B在池水中的像与他看到的池中一条鱼C点重合,如图,用光学作图法确定路灯B的位置和鱼的大致位置。
[来源:Zxxk.Com]
解析:看到路灯B在水中的像是平面镜成像,属于光的反射,根据平面镜成像规律作出C点关于水面的对称点即为路灯B,看到水中的鱼是光的折射,连接AC与水面交于O点,O点即为入射点,然后根据折射的特点画出鱼