光學作圖題歸類總結

1、光學作圖題歸類總結包括的內容1. 根據(jù)光的直線傳播作圖2. 利用光的反射定律作圖、根據(jù)光的折射規(guī)律作圖3. 根據(jù)凸透鏡對光的作用作圖4. 利用光路的可逆性作圖及填充透鏡等?，F(xiàn)歸類總結如下：一、光的直線傳播作圖例1：通過作圖說明為什么睜開兩只眼睛比閉上一只眼睛更能準確地確定物體的位置。解析：由于光在同種均勻介質里沿直線傳播，人們是靠兩只眼睛來確定物體位置的。同一個物體同時被兩只眼睛看到，說明物體恰好在進入眼睛的兩條光線的交點上，而兩條直線相交時，交點是唯一的，因此，只有睜開雙眼才能確定物體的準確位置(如圖1所示)。例2：如圖2所示。AB為一不透明的擋光板，CD為一日光燈管，EF為光屏，請用作圖找

2、出光屏上沒有照亮的區(qū)域。解析：本題只需作出日光燈管兩端點C、D發(fā)出的兩條光線分別經過擋光板的兩端點A、B的光路，如圖3所示，可看出光屏上沒有照亮的區(qū)域為ABHG。二、直接用光的反射定律作圖例3：通過作圖表示一束太陽光沿與水平面成45°射到水平地面上，并作出其中的一條光線的反射光線。解析：用光線表示光的傳播情況，太陽光可以看成是平行光。先畫出水平面，再沿與水平成45°角畫出三條入射光線表示一組平行光，即太陽光，如圖4所示。作反射光線的方法是，先過入射點作垂直反射面的法線(注：法線不是光線，應用虛線表示)，再根據(jù)反射角等于入射角在法線的另一側畫反射光線(注：反射光線一定要用箭頭

3、表示光線離開反射面)。三、確定平面鏡的位置作圖例4：一條與水平地面成60°角的入射光線如圖5，若使它的反射光線與地面平行，應該怎樣放置平面鏡? 解析：從題目的條件可知，入射光線與反射光線的夾角應是60°或120°，因法線是入射光線與反射光線所成夾角的平分線，若法線的位置一經確定鏡面的位置就可以找到了?，F(xiàn)過O點做反射光線OB，如圖6所示，使AOB=120°，O為入射點。再作AOB的平分線ON，ON為法線。最后根據(jù)法線與鏡面垂直，因此過O點作ON的垂線MM'，MM'就是平面鏡的位置。題中只要求光線“水平”射出，所以此題的作圖應有兩種。一種水平

4、向右，另一種水平向左，所以，平面鏡與水平面成30°角也不是唯一的，第二種作圖請同學們自己完成。四、平面鏡成像特點作圖例5：S是一個發(fā)光點，S是它在平面鏡中成的像，SA是S發(fā)出的一條光線，請在圖7中畫出平面鏡的位置和光線SA經平面鏡反射后的反射光線。解析：根據(jù)平面鏡成像特點可知，平面鏡的位置應在像、物連線的垂直平分線上。作法：連結光點S和像點S；作SS的垂直平分線即為平面鏡的位置；與SA相交于點B；連結S與B，向前延伸作光線BC，則BC為入射光線SA的反射光線。如圖8所示。五、尋找平面鏡觀察范圍作圖例6：如圖9，平面鏡MN上方有一物體AB，試用作圖回答下列問題：人眼在什么范圍里可以看到

5、整個物體AB在鏡中的像？要使人眼在E點看不到鏡中的像，至少應把平面鏡的哪一部分遮住。解析：本題需根據(jù)平面成像的特點運用端點法作圖：首先根據(jù)成像的對稱性作出物體AB在平面鏡中的像A'B'（如圖10）；借助像A'B'，作出過A、B射向平面鏡N點的入射光線對應的反射光線NA1、NB1；同理，作出過M點的反射光線MA2、MB2，觀察范圍應該在光線NA1、MA2所夾的范圍內。從像A'、B'連接眼睛E：A'E和B'E，分別與鏡面相交于R、Q，（如圖11），處于E處的人眼就是通過平面鏡QR之間的部分看到平面鏡中完整的像A'B'，

6、因而至少應該遮住RQ這一部分。六、尋找點光源作圖例7：如圖12，在平面鏡上有從某一點光源發(fā)出的兩條光線射到平面鏡上反射時的兩條反射光線，請通過作圖法找到這個發(fā)光點。解析：根據(jù)平面鏡成像特點可知，像與物是關于平面鏡對稱，且所成的像點都在所有反射光線的延長線上。所以我們可先延長兩條反射光線得到像點S'，然后找到他的對稱點S，該點即是點光源。如圖13所示。同學們也可以直接運用光的反射定律作出兩條反射光線的入射光線(兩條入射光線相交的點)來確定光源的位置。七、光的折射規(guī)律作圖例8：李華在洪澤湖乘船游玩時，發(fā)現(xiàn)水面下某處有一只青蛙（如圖14所示），他用激光筆照射到了這只青蛙。請你在圖中畫出李華在

7、照射青蛙時的入射光線、折射光線和反射光線。解析：因李華是在空氣中用激光筆發(fā)射光線，照射到青蛙的光線應是折射光線，畫圖時只要注意折射角小于入射角就行（如圖15所示）。八、光折射時光路的可逆性作圖例9：如圖16所示是上、下表面平行的玻璃磚，一束光從空氣斜射到玻璃磚的上表面，這束光從玻璃磚的下表面透射后的光路是怎樣的？ 解析：如圖17所示，光在上表面折射時，折射角r小于入射角i；在下表面折射時，入射角等于r（因為上、下表面平行），根據(jù)光路可逆原理，這時折射角應等于i，因此透射光平行于入射光，并且向左側移了一段距離，由此可見玻璃磚對光線有側移作用，進一步研究表明，玻璃磚越厚，側移距離越大。九、透鏡的特

8、殊光線作圖例10：如圖18所示，AO是入射光線，OB是光通過凸透鏡或凹透鏡折射后的傳播方向，試在圖中的適當位置填上適當?shù)墓鈱W元件，并畫出主光軸的位置。 解析：根據(jù)透鏡成像的三條特殊光線可知，當入射或折射光線平行于主光軸時，就可確定折射或入射光線的傳播方向。由以上特點，當入射光只有一條時，可添加一條與入射光線平行的輔助線，使之形成一束平行光，然后再看這束平行光經過光學元件折射后光路寬窄的變化，以區(qū)分是會聚還是發(fā)散了，若是發(fā)散，則填個凹透鏡（如圖19）；若是會聚就填個凸透鏡（如圖20）。輔助線可加在入射光線的上方，也可以加在下方，同時將輔助線當作主光軸，這樣一來就能得到兩個解答。如果同學們有興趣，

9、還可將輔助線與折射光線OB平行，也可再得到兩個解答，不妨一試。十、光反射類“黑箱”問題作圖例11：如圖21所示。請在方框內填補所需的光學元件，使其光路成立。解析：觀察光路，光線并不是透過黑箱，而是傳播方向發(fā)生了改變，所以只能填補面鏡而不是透鏡。值得請注意的是雙箭頭的出射光線需與雙箭頭的入射光線對應，單箭頭的出射光線需與單箭頭的入射光線對應，所以，需反向延長出射光線、順向延長入射光線使其分別相交，相交的兩點就可確定平面鏡的位置。如圖22所示。十一、光折射類“黑箱”問題作圖例12：實驗中有時需要將一束粗平行光變成細平行光，這可以利用兩塊透鏡的組合來解決，請在圖23的方框中畫出它們的組合方式，并分別寫出兩塊透鏡間的距離S跟兩塊透鏡的焦距f1、f2的關系。解析：由于光線經過“黑箱”后，光線的傳播方向要經過兩次折射，且并沒有如上例所示的雙箭頭和單箭頭區(qū)分，所以可任意將其中的一條入射光線