光现象作图三大热点解析

唐卫

光学作图题一般包括：光的直线传播、小孔成像、影子的形成、平面镜成像、光的反射定律、光的折射规律、透镜对光线的作用等。其中平面镜成像、光的反射、光的折射作图是中考考查的热点。下面结合中考题来帮同学们熟悉三大热点。

热点一、平面镜成像

平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，要先作出端点或关键点的像点，再用虚线连接得到物体的像。

例1（2019·云南）请在图1中画出△ABC在平面镜MN中所成的像。

解析：依据平面镜的成像特点，分别作出点A、B、C关于镜面的对称点，然后连接，就是△ABC在镜中的像。（1）作A点关于镜面的对称点A′（保留作图痕迹，下同）;（2）作B点关于镜面的对称点B′;（3）作C点关于镜面的对称点C′;（4）用虚线连接A′B′、B′C′、A′C′，则△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中所成的像。

答案：如图2所示

[作平面镜成的像，注意留下的作图痕迹，对称点连线要用虚线，连线与镜面之间要标出垂直符号，物与像等大。][小结]

热点二、光的反射

在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。在反射现象中，入射是因，反射是果，所以要说“反射角等于入射角”，不能说成“入射角等于反射角”。反射光线在入射光线和法线决定的平面内。法线为入射光线和反射光线夹角的角平分线，法线与平面镜垂直。

例2（2019·山东·青岛）自行车尾灯的反光原理如图3所示。请完成反射光路，并标出反射角度数。

解析：过入射点垂直于反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射，而且最后的反射光线与原入射光线平行，故反射角为30°，注意法线要用虚线。

答案：如图4所示

[由于法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线，在要求画出平面镜位置的作图题中，如果确定了入射光线和反射光线的位置，可以先作出两线夹角的角平分线，即法线，然后再作法线的垂线，即为平面镜的位置。][小结]

例3（2019·山东·泰安）如图5所示，从光源S点发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。

解析：过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线。

答案：如图6所示

热点三、光的折射

在折射现象中，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。因而，从岸上看水中的物体，物体的位置变浅;从水中看岸上的物体，物體的位置变高，这两种情况所看到的物体都是物体的虚像。

例4（2020·贵州·黔西南）如图7，装有水的烧杯底部有一枚硬币A，眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。

解析：当折射光线射入人眼时，人凭光沿直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上的C处，人看到的是硬币的虚像;由题可知，像在C处，眼睛在B处，先连接B、C两点，与水面交于O点，则O为入射点;连接AO，标上箭头为入射光线，则OB为折射光线，并标上箭头。

答案：如图8所示

[初中阶段涉及光的折射时，一般发生在空气和其他介质之间，不管是由空气斜射入其他介质，还是由其他介质斜射入空气，总是在空气中的角较大。][小结]

总之，在光现象的作图中，要注意虚像、法线和光线的反向延长线都要用虚线表示，要符合平面镜成像特点、光的反射定律、光的折射规律。