光学作图之光的折射.docVIP

第PAGE1页（共NUMPAGES1页） 光学作图之光的折射 　 一．作图题（共8小题） 1．如图所示，一束光线的反射光线与水平面成30°角斜到空气中，请在图中①用三角板画出法线和入射光线；②标出折射光线的大致方向；③标出入射角的大小。 2．如图所示，一束光斜射在水面上，在图中画出折射光线的大致方向。 3．如图所示，一束光线SA从水中以与水面成55°的角斜射入空气中，请在图中画出射入空气的折射光线（大致方向），并标出入射角的大小。 4．如图，由薄壁玻璃构成内部充满空气的三棱镜（玻璃厚度可忽略）浸入水中，一束光线由水中从AB边射入，从BC边射出，请画出完整的光路图。 5．入射光线从空气入射三角形玻璃砖。请在图中画出光线从空气进入玻璃，再进入空气的大致光路。 6．如图所示，一束光从空气射入玻璃砖，请画出在玻璃砖中的折射光线。 7．小王在A点看到水中物体S的像在S′点，请你画出一条看到物体像S′的光路图。 8．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。 　 光学作图之光的折射 参考答案与试题解析 　 一．作图题（共8小题） 1．如图所示，一束光线的反射光线与水平面成30°角斜到空气中，请在图中①用三角板画出法线和入射光线；②标出折射光线的大致方向；③标出入射角的大小。 【分析】一束光线由空气射到水面时，既要发生反射，又要发生折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角。反射光线与水面的夹角为30°，则入射角和反射角均为60°。 【解答】解：已知反射光线与水平面的夹角为30°，则反射角等于90°﹣30°=60°， 根据光的反射定律可知，入射角也为60°； 过反射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中作出入射光线； 光从空气中斜射入水中，折射角小于入射角，据此画出折射光线的大致方向，如图所示： 【点评】本题考查了光的反射定律和光的折射规律。光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。 　 2．如图所示，一束光斜射在水面上，在图中画出折射光线的大致方向。 【分析】根据光的折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，由此作出大致的折射光线。 【解答】解：图中已经垂直于界面画出法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线的大致方向，如图所示： 【点评】此题考查了对折射光线的画法，关键是记熟光的折射定律，搞清折射角与入射角的关系。 　 3．如图所示，一束光线SA从水中以与水面成55°的角斜射入空气中，请在图中画出射入空气的折射光线（大致方向），并标出入射角的大小。 【分析】由折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，由此画出折射光线。 【解答】解： 光线从水中与水面成55°角射入空气中，入射角为90°﹣55°=35°，折射角应大于35°．过入射点画出法线，在法线的左侧空气中画出折射光线，注意折射角大于入射角，如图所示： 【点评】本题考查根据光的折射规律的作图，不仅要会根据由入射光线画折射光线，而且要会根据折射画出入射光线。 　 4．如图，由薄壁玻璃构成内部充满空气的三棱镜（玻璃厚度可忽略）浸入水中，一束光线由水中从AB边射入，从BC边射出，请画出完整的光路图。 【分析】光从水或其它透明介质斜射入空气中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角。 【解答】解：光线由水中从AB边射入空气中时，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角。 光线从BC边射出，从空气斜射向水中，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，如图所示。 【点评】本题考查光的折射规律，常见考查是如果该三棱镜是玻璃的，放在空气中，折射光线将向底边偏折。 　 5．入射光线从空气入射三角形玻璃砖。请在图中画出光线从空气进入玻璃，再进入空气的大致光路。 【分析】根据光的折射规律可知，在斜射时，总是空气中的角较大，作出法线，确定光是从空气射入介质还是从介质射入空气，确定折射角与入射角谁大谁小，最后确定折射光线的大致传播方向。 【解答】解： 先过入射点作法线，光从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，折射光线会靠近法线，据此画出在玻璃中的折射光线；当光线从玻璃斜射向空气时，折射角大于入射角，光线会远离法线，由此画出进入空气的折射光线，如图所示： 【点