专题训练
[光学作图(二)]
类型一 光的折射作图
方法诠释:首先判断光是从哪种介质斜射入哪种介质,然后作出法线,最后确定折射角大还是入射角大(空气中角大),进而画出对应的光线.
1.[2019·贵港] 如图所示,OA'是入射光线AO的折射光线,请在图中画出入射光线BO的反射光线和在水中的折射光线的大致方向.
2.一束光射向三棱镜,如图所示,请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的折射光线(注意标出相应的法线).
3.[2020·黔西南州] 如图所示,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C处.画出人眼看到硬币的光路图.
4.潭清疑水浅,安全记心间,如图所示,A点是水池底部某点,请作出光线AO的折射光线的大致方向以及人从岸上看到的A的像A'的位置.
5.如图所示,水里的光源O发出的一束光射向水面,在水面处发生反射和折射,反射光线经过P点,折射光线经过A点,请在图中先通过虚线作图找出水面处的反射点M,再作出入射光线、反射光线和折射光线.
类型二 凸透镜的三条特殊光线
方法诠释:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;(2)过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变;(3)过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴.
6.在中,F是凸透镜的焦点,a、b是烛焰发出的两条光线,a与主光轴平行,b经过透镜光心.请作出a、b两条光线通过透镜之后的光路图.
7.[2020·河池] 请作出中与凸透镜折射光线相对应的入射光线.
8.请在中方框内添上合适的光学元件.
类型三 凹透镜的三条特殊光线
方法诠释:(1)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过焦点;(2)过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不变;(3)延长线过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴.
9.[2020·西宁] 请将中光路补充完整.
10.经透镜折射后,右侧的两条光线如图所示,请作出透镜左侧对应的两条光线.
11.如图所示,请补充完整通过凹透镜的两条光线的光路图(其中一条光线指向透镜左侧焦点,另一条光线平行于主光轴).
类型四 利用透镜成像规律作图
方法诠释:(1)成实像时,从物体上发出的任何一条光线,经透镜折射后,折射光线经过像点;(2)成虚像时,从物体上发出的任何一条光线,经透镜折射后,折射光线的反向延长线经过像点.
12.[2019·扬州] 如图所示,请完成光线通过凸透镜的光路图.(P点为二倍焦距点)
13.[2019·阜新] 中S'为烛焰S的像,请通过作图画出透镜、标出一个焦点F的位置并完成光路图.
14.[2020·眉山] 如图所示,探究凸透镜成像时,F是凸透镜的焦点,S是蜡烛火焰上的一点,试作出S的像S'.
15.如图所示,S'是S经凸透镜成的像,请作出由S发出的两条入射光线经凸透镜折射后的光路.(P点是二倍焦距点)
16.[2019·大庆] 请在中画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图.(表示凸透镜,作图时请保留必要的辅助光线)
类型五 光具组合光路作图
方法诠释:根据入射光线与出射光线在光具同侧或异侧判定面镜或透镜;根据出射光线是会聚还是发散判断是凸透镜还是凹透镜.
17.如图所示,F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点,且两透镜的左焦点重合,请画出图中光线经透镜折射后的完整光路.
18.[2020·青海] 如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,请完成光路图.
19.[2020·葫芦岛] 如图所示,S点发出的一条光线经平面镜反射后,再经凸透镜折射,折射光线平行于主光轴射出.请画出:
(1)S点发出的入射光线.
(2)经平面镜的反射光线.
(3)凸透镜左侧焦点F的位置.
20.[2020·鄂尔多斯] 如图所示是投影仪的简化结构图.请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图.
答案
光学作图(二)
1.如图图所示
2.如图图所示
3.如图图所示
4.如图图所示
5.如图图所示
6.如图图所示
7.如图图所示
8.如图图所示
图中的折射光线比入射光线向主光轴靠拢会聚,该透镜对光有会聚作用,因此填凸透镜.
9.如图图所示
10.如图图所示
11.如图图所示
12.如图图所示
13.如图图所示
连接物像对应的点,与主光轴交于O点,O点为凸透镜的光心,过O点垂直主光轴作出凸透镜;平行于主光轴发出的光线,经凸透镜折射后通过焦点,由此可确定焦点的位置.
14.如图图所示
15.如图图所示
16.如图图所示
平行主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线传播方向不改变,两条折射光线的交点即为像点,最后延长光线SA到凸透镜并连接像点,光源S发出的光线SA的折射光线必过其像点.
17.如图图所示
18.如图图所示
19.如图图所示
20.如图图所示