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光学试题解析(二)

【例 1】如图所示为某一发光点 S发出的光线经平面镜 MN反射后的两条反射光线,试作出这两条反射光线 OAOA′的入射光线且确定发光点的位置。

【错解分析】有的学生不仔细审题,看不清是入射光线还是反射光线,还有同学不会利用平面镜成像特点先找到像点等。

【正确思路】此题可通过光的反射定律或根据平面镜成像原理且结合平面镜成像特点两种方法去分析考虑:一是通过入射点首先确定法线,再严格遵守光的反射定律反射角等于入射角画出这两条反射光线的入射光线,因为这两条入射光线是同一点发出的,故它们的交点即为发光点。

二是根据平面镜的成像原理、物点发出的光经平面镜反射后所有的反射光线的反向延长线必须过像点,故可先画 AOAO′的反向延长线相交确定像点的位置,然后根据平面镜成像特点确定发光点 S的位置,然后通过入射点画出入射光线。

方法一:如下图甲所示,根据光的反射定律,画法线 ONON

i=γ和 i′=γ′两条入射光线的交点即为发光点 S

方法二:如上图乙所示,先画 AOAO′的反向延长线确定像点 S′.再根据平面镜成像特点确定发光点 S,继而连接入射点画出入射光线。

【答案】如上图乙所示。

【说明】此题解法不固定,既可从光的反射“定律”入手,也可以从平面镜成像“规律”画图,但各有各的解题依据,相对而言方法二比方法一既简单又准确,应熟练掌握这种方法。

【例 2】如下图所示,一盛水容器置于水平桌面上,一束方向不变的光线从左方斜射向水面,这时反射角为α,折射角为γ。若把容器的右端稍微垫高,待水面重新平静后,反射角为α′,折射角为γ′,那么()

A.α′<α,γ′<γ

B.α′=α,γ′=γ

C.α′>α,γ′>γ

D.α′< a,γ′>γ

【错解分析】有些学生错误地认为把容器右端垫高时,水面倾斜,入射角变小,折射角也随着变小。依此分析,错选了 A项。

【正确思路】因为水是液体,把容器右端垫高时水面还是水平的,入射光线跟水面的夹角不会改变.为此,入射角和折射角都不会改变.即α′=α,γ′=γ。

【答案】 B