如何作光的反射光路图

石弘

光的反射是初中光学的重要内容.作光的反射光路图是我们研究光的反射的基本方法.也是各级考试的必考内容.怎样作光的反射光路图？它有哪些类型？有哪些注意事项呢？下面就谈谈如何作光的反射光路图.

根据初中物理学习的内容.作光的反射光路图主要有两种方法。一是根据光的反射定律作光的反射光路图.二是根据平面镜成像规律作光的反射光路图.

根据光的反射定律作光的反射光路图

在光的反射现象中，反射光沿什么方向射出，由光的反射定律可以判断.所以根据光的反射定律作光的反射光路图也是考查同学们是否掌握光的反射定律的主要方法.光的反射定律的内容为“反射光线、入射光线和法线在同一平面内.反射光线、入射光线分居法线两侧.反射角等于入射角”.同学们在作图的时候主要应用的是反射角等于入射角.这类作图又可以分为两类：

1.已知一线一角和镜面.

解这类题目.首先是过入射点或反射点作出法线.然后再根据光的反射定律中反射角等于入射角来作光的反射光线或入射光线.如果已知的是入射光线或反射光线与镜面的夹角，可以求出入射角或反射角的度数.

例1 画出如图1所示的反射光线.并标出反射角的大小.

解析：已知入射光线与镜面的夹角为40°.则入射角为90°-40°=50°.过入射点作垂直于平面镜的法线。然后根据反射角等于入射角作出反射光线.注意法线应画成虚线，光线不要漏掉箭头或标错箭头的方向.

答案：如图2.

例2 自行车的“尾灯”是由许多很小的角反射器组成的.角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜.如图3所示.请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射后的反射光线.

解析：本题已知入射光线及镜面。先过垂直反射面处的入射点作出法线。再根据反射角等于入射角作出反射光线，反射光线到达水平反射面后再次反射，如果用量角器非常精确地画出最终的反射光线，你会发现最终的反射光线与入射光线是平行的，但方向相反.这也是自行车尾灯设计的理由.所以在作这个图的时候即使没有量角器，不能精确画出反射光线的方向。也一定要注意最终的反射光线与原入射光线是平行的.

答案：如图4.

2.已知两线及夹角.这里的两线指的是入射光线和反射光线.

这类题目入射光线和反射光线的位置都已确定，主要是要画出平面镜的位置.具体的做法是：根据光的反射定律中反射角等于入射角，先作这个夹角的角平分线即为法线，再在入射点处作法线的垂线就是平面镜.这类题往往用于利用平面镜改变光的传播方向的例子中.

例3 根据入射光线和反射光线.在图5中画出平面镜的位置.

解析：根据光的反射定律知.反射角等于入射角.故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置.再过入射点作出法线的垂线.就是平面镜所在的位置.

答案：如图6.

例4 如图7所示.竖直向下照射的太阳光经平面镜反射后.沿水平方向射入涵洞中.请在图中画出平面镜的位置.并完成光路图.

解析：本题是利用平面镜改变光的传播方向的实例.题中入射光线的位置已确定.由于要求光线沿水平方向射入涵洞.所以反射光线的位置也已确定.可以先作出水平射向涵洞的反射光线：再作反射光线与入射光线夹角的平分线，这就是法线；再过入射点作法线的垂线.这就是平面镜的镜面位置.因为反射光线沿水平方向.所以反射光线与入射光线的夹角为90°.所以平面镜与水平面的夹角为45°.

答案：光路图如图8所示.

根据平面镜成像规律作光的反射光路图

除了利用光的反射定律作光的反射光路图以外.还有一类题就是利用平面镜成像规律作光的反射光路图.平面镜成的虚像与镜前物体以平面镜为轴对称.而反射光线的反向延长线相交在像点。所以我们可以通过作物体的像点来确定反射光线的方向.

例5 如图9所示.学校楼梯拐角的墙上装有平面镜.既方便同学们整理仪容。晚上又能利用光的反射对楼道进行照明.请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图.

解析：本题利用光的反射定律很难作出灯S发出的光经平面镜反射后的反射光线.因为不知道入射点的位置.但根据平面镜成像的原理.我们知道经过A点的反射光线的反向延长线经过S点的像点.所以只要把S点的像点S′找出来，然后连接AS′.即可找到入射点O，然后连接SO和OA.标上箭头就可以了.

答案：光路图如图10所示.

例6 如图11所示.S′为点光源S在平面镜MN中的像.SA为光源S发出的一条光线.请画出平面镜MN.并完成光线SA的光路.

解析：根据平面镜成像的对称性，先连接S、S′，由于S和S′以平面镜为轴对称.所以作SS′的垂直平分线就是平面镜的位置。延长SA，找到SA与平面镜的交点即为入射点.再根据反射光线的反向延长线过S′.即可作出反射光线.

答案：光路图如图12所示.

通过上面的内容.相信同学们已经掌握了光的反射光路图的作法.下面我们一起再练习几道题。

学即用，练一练：

1.在图13中画出反射光线并标出反射角.

2.小宇的妈妈喜欢在家中养花.为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长.小宇想让室外太阳光照射到盆中花上的B处，如图14.请你在图中把光路补充完整。并过A点画出放置的平面镜.

3.如图15所示是从某一点光源发出的光线经平面镜反射后的两条光线。在图上确定出点光源S的位置.

参考答案：略.

责任编辑 程哲endprint