Question

（1）如圖1所示，光線從空氣射入某種液體中，入射角為45°，折射角為30°；光線射到液體中某處水平放置的平面鏡上又反射回來，最后光線又回到空氣中．請你完成光路圖．
（2）如圖2所示的兩架敵機，一架是實際飛機，一架是從潛水艇上觀察到的該飛機的像，請用光的作圖法確定哪架是實際飛機．
（3）作出圖3中平行于三棱鏡底部的入射光線經過兩次折射后的大致方向．

Answer 1

分析：（1）根據反射定律完成水中的反射光線，從水中射向空氣中時，根據折射定律完成折射光線；
（2）從水中看空氣中的飛機時，看到的像在實際飛機的上方，所以連接觀察口與A上的兩點，即可確定折射光線，然后根據折射定律畫出入射光線．
（3）根據光的折射規律作圖．當光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，當光從玻璃中斜射入空氣′中時，折射角大于入射角．

解答：解：（1）光線在水中經平面鏡反射時，仍然遵循光的反射定律，反射角等于入射角，這樣反射光線射到水面時的入射角與從空氣中射出的折射角相等，由光路可逆原理可知，射向空氣中的光線將以原來折射角度折射入空氣中，即折射角等于45°．如圖所示：

（2）①連接飛機與觀察口，入射點在連線與界面的交點左側，在靠近交點的位置確定入射點，畫出法線；
②根據光從空氣進入水中時折射角小于入射角的規律畫出入射光線與折射光線，折射光線的反向延長線交于飛機的虛像上．所以圖中下方是飛機，上方是飛機的像．
如圖所示：

（3）首先畫出法線，當光線從空氣中先折射入玻璃中時，折射角小于入射角．當折射光線入射到玻璃與空氣的界面時，又將發生折射而進入空氣中，此時的折射角大于入射角，如下圖所示：

點評：此題主要考查了光的反射和光的折射定律的內容，同時考查了反射角、入射角、折射角的概念．要解決此題，要根據已知條件和所學的知識作出有關的光路圖．