内容正文:
光学作图
光学作图包括光的反射作图、平面镜成像作图、光的折射(包括光的色散)作图和透镜作图。
1.光的反射作图:
(1)作图的主要依据——光的反射定律(共面、异侧、等角)。
(2)一般步骤:
①确定入射点;
②作法线;
③由“反射角=入射角”确定反射光线(或入射光线)的位置。
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2.平面镜成像作图:
(1)作图的主要依据——平面镜成像的特点(等大、等距、垂直)。
(2)一般步骤:
①确定物、像点;
②作垂线;
③连线。
3.光的折射作用:
(1)作图的主要依据——光的折射规律(共面、异侧、“气大他小”)。
(2)一般步骤:
①确定入射点;
②作法线;
③由“气大他小”确定折射光线(或入射光线)的位置。
4.透镜作图:
(1)作图的主要依据——三条特殊光线。
(2)一般步骤:
①确定透镜种类;
②确定应用哪条特殊光线。
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类型一 利用光的反射定律作图
1.如图所示,平面镜与水平面的夹角为30°,一束与水平面平行的光线入射到平面镜上,请画出对应的反射光线,并标出相应的反射角及度数。
典例精析
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2.如图所示,护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点,请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
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类型二 利用平面镜成像特点作图
3.如图所示,O′是O在平面镜中成的像,在图中画出平面镜的位置,并画出线段AB在该平面镜中的像。
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4.如图所示,S′为发光点S在平面镜MN中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点,请在图中作出发光点S的位置,并作出经过P点的反射光线及相应的入射光线(保留作图痕迹)。
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5.检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上平面镜里的像。要求视力表在平面镜中的像与被测者相距4.6 m,则平面镜离人________m。试在图中画出平面镜的位置及被测者眼睛通过平面镜看到视力表上P点的光路图。
2.1
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类型三 利用光的折射特点作图
6.(咸宁中考)如图所示,OB为一束光线在水面的反射光线,O为入射点,请画出入射光线和其进入水中的折射光线。
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7.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点,其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
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8.如图所示,暗室内有一盛水的水槽,现有一束激光入射到平面镜(图中未画出)上的O点,经平面镜反射后照亮水槽底部的A点。请画出平面镜并完成光路图。
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类型三 透镜作图
9.如图所示,OO′为凸透镜的主光轴,S′为点光源S经凸透镜所成的像,SA为光源S发出的一条光线。请在图中适当的位置画出凸透镜,并完成光线SA通过凸透镜的光路图。
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10.如图所示,是放大镜的成像情况。根据凸透镜的成像规律确定该凸透镜的位置并将其画出,作出凸透镜的焦点。光心用O表示,焦点用F表示,保留作图痕迹。
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11.已知黑箱内有一面凹透镜和一面平面镜。请在黑箱内画出完整的光路,填上光学仪器,并标明凹透镜焦点F的位置。
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光学作图
小结
作图技巧
(1)光射到不透明物体上时只发生反射,
光射到透明物体上时,即发生反射又发生折射。
(2)熟记光的反射和光的折射定律。
(3)实际光线要画成实线并加上箭头,表示光的传播方向,实像也要画成实线;
光的反向延长线、法线画成虚线,虚像要画成虚线。
再见
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专题6 光学作图课后练习
1..按要求作图(请保留作图痕迹):如图所示,画出入射光经互相垂直的两个平面镜反射的光路。
2.如图所示,已知光线AO斜射入水中,O为入射点。请作出其反射光线OB和进人水中的折射光线OC的大致方向。
3.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是水。请在示意图中作图以证明此判断。[来源:学*科*网Z*X*X*K]
4..请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像,保留作图痕迹。
[来源:Z.xx.k.Com]
5.如图所示(F为凸透镜的焦点),BC为某光线经过平面镜后的反射光线,请在图中画出与BC对应的入射光线和光线BC经凸透镜后的折射光线。
6..如图所示,一束光线与水平方向成60°角,请你放置一块平面镜使它的传播方向变为水平向右,画出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
参考答案
1.解析:首先过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线用要用虚线,如图所示:
2.解析:根据光的反射和折射定律作图。
先过入射点画出垂直于水面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图OB为反射光线;[来源:学.科.网]
根据折射定律