光现象光路作图精析

课件23张PPT。《多彩的光》光路作图典型练习一、平面镜成像类1、已知物体，画出物体在平面镜的像。例1．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．分析：平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像．但作图时需要把平面镜成像的特点表示出来。A/B/2、已知物体和像的位置画平面镜例2． 如图所示，A′B′是AB在平面镜中所成的像，请画出平面镜的位置（保留作图痕迹）．【分析】根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，由此可确定平面镜的位置．【解答】解：
平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形，连接AA′，BB′，做这两条线段的垂直平分线，即平面镜的位置．二、光的反射光路图类例3、如图所示，入射光线与镜面成30°，请按照要求作答：①画反射光线；②标出反射角．【分析】要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”．【解答】解：过入射点O做出法线ON，已知入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角等于90°﹣30°=60°，根据反射角等于入射角，在法线的右侧即可做出反射光线OB．1、已知入射角和入射光线画反射光线类2、已知不是特殊角度的入射光线画反射光线类【分析】要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”．
要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角．6103、已知入射光线和反射光线，画平面镜类例5．如图所示，根据反射光线和入射光线，画出平面镜（图中要显示作图痕迹）．【分析】根据光反射定律知，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置．【解答】解：由光反射定律知，反射角等于入射角，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为平面镜的位置．4、不是特殊角度的光的反射光路图。例6．按题目要求完成．如图，一束光从空气斜射入到物体表面，请画出反射光线．【分析】反射与入射的关系：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；此类题可以在入射光线上任意找一点，按照平面镜成像的特点作出关于反射面的对称点，再连接对称点和入射点（虚线）并延长（实线），然后在实线中间标上箭头以示光的传播方向。三、光的折射光路图例7．如图所示，光线AO从空气中斜射向水面，请画出它的折射光线的大致位置和反射光线并标出反射角有大小．【分析】反射与入射的关系：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；作此类题主要是应用规律，注重细节，很容易得分。500例8．如图所示，光线AO从空气射到玻璃表面，请在图中画出反射光线OB和进入玻璃的折射光线OC．【分析】（1）光的反射规律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
（2）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；根据以上内容作出反射光线和折射光线．折射与平面镜成像的综合作图关例9．如图所示，S为竖直放置的玻璃砖前的一发光点，由S发出的光经平直玻璃面AB反射后通过M点，请在图中画出入射光线和反射光线以及该入射光在玻璃砖中的折射光线的大致方向【分析】（1）根据平面镜成像的特点作图．由于物与像关于镜面对称，先作出S的像点S′，连接S′M，交于镜面于一点，即为入射点，再完成光路；
（2）光从空气斜射入其他透明介质，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，折射角小于入射角．例10．如图，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．【分析】（1）根据光的折射定律中折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角画出光从空气斜射入水中时的入射点；
（2）根据反射光线和入射光线的夹角可画出法线，然后即可确定平面镜的位置．【解答】解：
若在空气中观察A点，由于光的折射将看到A点偏浅的虚像；所以在A点上方的适当位置找一点A′（即A的虚像），连接OA′，OA′与界面的交点B，即为反射光线射到水面的入射点；
作入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线，然后作法线的垂线即为平面镜的位置，连接B点和A点，则BA即为折射光线．四、凸透镜三条特殊光线的作图类 凸透镜三条特殊光线：平等于主光轴的光线经过凸透镜折射后折射光线过焦点；过光心的光线不改变传播方向（即沿直线传播）；过焦点的光线的折射光线平等于主光轴。例11．请画出图中入射光线对应的折射光线．【分析】题目中给出两条入射光线，一条是过光心的光线，另一条是过焦点的光线。从焦点发出的光线经过凸透镜折射后会变成平行于主光轴的光线；经过光心的光线的传播方向不变。注意：光线是带箭头的直线，折射光线是实线。例12．如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′．【解答】解：由图可知，一条入射光线过焦点，则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；
另一条入射光线过光心，则过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变；
两条折射光线的交点为发光点S的像点S′S/例13．如图所示，已知凸透镜的两个焦点，点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内，请在图中用作图法画出烛焰S点的像S′．解：
由S发出的通过光心的光线方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，两条折射光线的反向延长线为S的像S′。S/五、凹透镜三条特殊光线的作图类 凹透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线通过凹透镜折射后折射光线呈发散状态（折射光线的反向延长线过焦点）；过光心的光线不改变传播方向（即沿直线传播）；过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴。例14．请在图中画出光线通过凹透镜后的折射光线．【解答】解：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，据此作出对应的折射光线例15．如图所示，画出光线ab和oc通过透镜前后的完整光路分析：此题知道一条平行于主光轴的一条入射光线，它的折射光线呈发散状态（折射光线的反向延长线过焦点）；另一过光心的折射光线，过光心的折射光线不改变传播方向，可以知道它的入射光线也过光心。例16、在图中完成光路图．分析：此题已知通过凹透镜的过光心和平行于主光轴的两条折射光线，根据凹透镜的三条特殊光线的规律可知：过光心的光线不改变传播方向；过焦点的光线的折射光线平行于主光轴。例18．画出图中的BC的入射光线和AO的折射光线．分析：此题已知过凹透镜光心的入射光线和平行于主光轴的折射光线，由凹透镜三条特殊光线可知：过光心的光线不改变传播方向；过光心的光线的折射光线平行于主光轴。六、光的折射与反射综合作图类 此类题一般是光从一种介质斜射入另一种介质时，光在传播过程中通常既要发生反射又要发生折射。此时既要考虑光的反射与光的折射规律。例19．按照要求作图．如图所示，S是点光源，作出入射光线SO的反射光线和大致的折射光【分析】根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向．七、凸透镜与平面镜光路的综合类 此类要根据平面镜可以改变光的传播方向（即反射光）和凸透镜折射光的特点进行具体的分析和作图。例20．如图所示，一束光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点F射向凸透镜，请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线，并标出入射角的度数．【解答】解：（1）过平面镜的反射点垂直镜面作出法线，因为反射光线与镜面的夹角为30°，则反射角为：90°﹣30°=60°，则入射角也为60°，根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线，并标出入射角；
（2）过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；600例21．请完成图中，光线通过凸透镜折射，再经平面镜反射的光路图．分析：此题已知平行于凸透镜主光轴的入射光线射向凸透镜画聘出经凸透镜折射的光线再经平面镜反射的光线的光路图。解：平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点，再经平面镜反射，根据光的反射定律进行作图即可，不过，作图要注重细节（如：箭头、垂直符号等），就一定能成功。例22．如图所示，凸透镜的主光轴刚好与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光入射到凸透镜上，请你作出经凸透镜折射后进入水中光线的大致位置．【分析】由图示可知，入射光线平行于主光轴，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线．
光由空气中斜射入水中时，发生折射，折射光线和入射光线分居法线两侧，分居在两种介质中，折射角小于入射角． 光现象作图，首先遵循光的定律和规律，如光的反射定律、光的折射规律、凸透镜的三条特殊光线、凹透镜的三条特殊光线等，并注重一些作图的细节，如垂直符号、箭头、虚实线等，相信自己：遵循规律，注重细节，我会成功！！