(2011?常州模擬)在亮化市區(qū)工程建設(shè)中,設(shè)計(jì)師在噴泉的水底設(shè)置一些彩燈,如圖所示,MM’為空氣與水的界面,設(shè)水下裝有一盞彩燈S,射出一條光線SA,經(jīng)平面鏡反射后沿BO方向射到界面上的O點(diǎn),再?gòu)腛點(diǎn)射出水面.請(qǐng)你在圖中畫出平面鏡的準(zhǔn)確位置和光線射出水面后在空氣中傳播的大致方向.
分析:解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手:
一是已知入射光線和反射光線,作出平面鏡的位置,可以根據(jù)反射定律:反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角,先作出法線,再作出平面鏡的位置.
二是已知入射光線,畫出光由水中斜射進(jìn)入空氣中時(shí)的折射光線,完成折射的依據(jù)是折射光線遠(yuǎn)離法線偏折,折射角大于入射角.
解答:解:先作出反射光線和入射光線的角平分線,即為反射時(shí)的法線,再過(guò)反射點(diǎn)垂直法線作出平面鏡;
反射光線與水面交于點(diǎn)O,過(guò)O點(diǎn)垂直水面畫出折射時(shí)的法線,在法線右側(cè)的空氣中畫出折射光線,注意折射角大于入射角,如圖所示:
點(diǎn)評(píng):在已知入射、反射光線作出平面鏡的問(wèn)題時(shí),注意法線恰好是入射光線、反射光線形成的夾角的角平分線.
設(shè)計(jì)師很好的將光學(xué)中的反射和折射應(yīng)用于水下,使光線射出水面時(shí)形成更加絢麗多彩的情景,真正將所學(xué)知識(shí)與日常生活聯(lián)系在一起,值得借鑒和推廣.
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