知识专题01　光学作图VIP

1、TOPIC 1 知识专题（一）光学作图 类型一根据光的直线传播作图 【规律总结】 光在同种均匀介质中沿直线传播。 图ZT1-1 如图所示 解析 根据光在同种均匀介质中是沿直 线传播的原理,可以过井沿的边缘画出 进入青蛙眼睛最边缘的两条光线,由此 可见“坐井观天,所见甚小”。 类型一根据光的直线传播作图 图ZT1-2 如图所示 类型二根据光的反射定律作图 如图所示 1.根据入射光线或反射光线完成光路图 【规律总结】 如果知道入射光线或反射光线,根据光的反射定律, 先确定法线,再根据两角相等的规律作出另外一条光线。 注意:法线是虚线且所画光线须标箭头。 例2 如图ZT1-3所示,反射光线与镜面成3

2、0,请按照要 求作答:画出入射光线;标出入射角。 图ZT1-3 类型二根据光的反射定律作图 如图所示 2.根据入射光线及反射光线确定平面镜 【规律总结】 根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则入射光 线与反射光线夹角的角平分线即为法线,因此过入射点作 出法线的垂线即为平面镜的位置。 注意:法线用虚线表示,平面镜需要在其背面画上斜线。 图ZT1-4 类型二根据光的反射定律作图 如图所示 【变式】 小明妈妈的手机掉到了沙发下,没有手电筒,小 明借助平面镜反射灯光找到了手机。图ZT1-5中已标出 了反射光线和入射光线,请在图中画出平面镜的位置,并保 留作图痕迹。 图ZT1-5 类型二根据光的反射

3、定律作图 如图所示 3.两平面镜成特殊角度光路图 【规律总结】 如果两平面镜垂直,则任意入射光线与经另一个平面 镜反射的光线平行射出,可以借助几何知识解答。想一 想:如果两个平面镜成60、45夹角又有什么规律呢? 例4 图ZT1-6中,两块平面镜成90放置,画出图示光线 经两次反射的光路图。(保留作图痕迹) 图ZT1-6 类型二根据光的反射定律作图 解析 两个互相垂直的平面镜对光线进行两次反射时,根据反射定律可知,经两次反射后的光线与原来 的入射光线是平行的,因此,不管从哪个方向射来的光线,经过两相互垂直的平面镜两次反射后都会按原 来的方向反射回去。 类型二根据光的反射定律作图 如图所示 类型

4、三平面镜成像作图 如图所示 1.根据平面镜成像规律确定像、物及平面镜的位置 【规律总结】 物、像到镜面的距离相等且连线与镜面垂直,即平面 镜的位置在物与像连线的垂直平分线上。另外要注意,因 为物体经过平面镜反射成的是虚像,故要用虚线表示。 图ZT1-8 类型三平面镜成像作图 如图所示 类型三平面镜成像作图 如图所示 2.根据入射光线画反射光线 【规律总结】 根据物、像关于镜面对称确定像点位置;像点、入射点 及反射光线(或反射光线上的一点)在同一直线上,连接像点 与入射点可确定反射光线;因此物体、像、反射光线三者互 相联系,且像点是物体(发光点)与反射光线联系的中介。 图ZT1-10 解析 如图

5、所示 类型三平面镜成像作图 如图所示 类型三平面镜成像作图 如图所示 3.两点确定光路图 【规律总结】 根据物、像关于镜面对称来确定像点位置;像点、入射 点、反射光线(或反射光线上的一点)在同一直线上,连接像 点与反射光线上的点确定反射光线及入射点。 图ZT1-12 类型三平面镜成像作图 类型三平面镜成像作图 如图所示 类型三平面镜成像作图 如图所示 类型三平面镜成像作图 如图所示 类型四根据光的折射规律作图 如图所示 1.根据入射光线或折射光线完成光路图 【规律总结】 如果知道入射光线或折射光线,根据光的反射定律,先确 定法线,再根据光在空气中所成的角总是大角,作出另外一 条光线。 图ZT1

6、-16 类型四根据光的折射规律作图 如图所示 类型四根据光的折射规律作图 2.根据眼睛与虚像点的关系完成光路图 【规律总结】 当眼睛看水中的物体或从水中看岸上的物体时,眼睛与虚像点在同一直线上,与水面的交点即为折 射点,连接物点与折射点即为入射光线。 图ZT1-18 类型四根据光的折射规律作图 如图所示 类型四根据光的折射规律作图 如图所示 类型五透镜作图 【规律总结】 根据三条特殊光线作图,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折 射后传播方向不变,过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出;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,射向凹透镜焦 点的光线将平行于主光轴射出。 类型五透镜作图 如图所示 类型五透镜作图 (1)如图所示 (2)如图所示 【变式1】 (1)根据已给出的入射光线和折射光线,在图 ZT1-21甲中的虚框内画出适当类型的透镜。 (2)根据已给出的入射光线和折射光线,在图乙虚框内画出 适当类型的透镜。 图ZT1-21 类型五透镜作图 如图所