光线类硕士学位毕业论文范文,与光学作图题集相关职称论文题目

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近年来中考光学作图题常以光的反射、折射及凸透镜的光路图为主,同时涌现了一些结合生活实际的光学作图题.应对光学作图题的关键在于透彻理解光学的规律,方可对光学作图题游刃有余.

一、根据光的直线传播规律作图

例1 如图1所示,某同学用两个硬纸筒探究小孔成像.请在图1中作出蜡烛AB在屏上所成的像A′B′（要求标出A′、B′）.

分析 由于小孔成像是光在空气中沿直线传播形成的,所以根据光的直线传播知识可作出小孔成像的光路图.

步骤 （1）连接AO和BO分别交屏于点A′和点B′；（2）然后连接A′B′,即为蜡烛AB在屏上所成的像A′B′.

答案 如图2所示.

点拨 由于光在同一种均匀介质中传播的方向是直的,所以逆着光的传播方向可以确定发光位置；顺着光的传播方向可以确定被光照亮的范围或光斑大小；当光的传播受阻后,利用光的直线传播特性可以确定“影”的长短或区域.

二、根据光的反射定律作图

例2 如图3所示,有束入射光线AO经平面镜反射后沿OB的方向射出,请作出平面镜的位置.

分析 根据光的反射定律可知,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.

步骤 （1）先作出反射光线与入射光线的夹角∠AOB的平分线OE；（2）然后再过入射点O作法线OE的垂线,即为平面镜的位置.

答案 如图4所示.

点拨 根据反射定律作图时首先得理解定律内容,完成的图中应包括反射面、入射点、法线、入射光线及反射光线等基本作图元素,且入射光线与反射光线关于法线是对称的,只是所标注的表示光线传播方向的箭头指向有所不同.需要注意的是此种方法作图所用线条种类较多：用带箭头的实线表示入射光线或反射光线,用虚线表示法线,实线（一旁标上短斜平行线）表示反射面.

三、根据平面镜成像特点作图

例3 如图5所示,一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线.（保留辅助线）

分析 题中没有一条光线,乍看无从下手.其实,假如我们在A点向平静的水面（相当于平面镜）观察,就会感觉到光是由水面（平面镜）下的光源沿直线射出来的.所以根据平面镜成像特点,可先找到光源在镜中的虚像,由此虚光源“射出的光”总有一根是过A点的,这就方便地确定了由光源B射出,过A点的反射光线.

步骤 （1）过光源B点作关于水面的对称点B′（即像点）；（2）连接B′A,交水面于O点,再连接BO,标上箭头,即作出相应的反射光线和入射光线.

答案 如图6所示.

例4 在图7中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像M′N′.

分析 平面镜成像的特点是像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称.根据平面镜成像的对称性,作出两个端点M、N的像点,连接像点即为物体MN在平面镜中的像.

步骤 （1）作端点M关于平面镜的对称点M′即为像点；（2）作端点N关于平面镜的对称点N′即为像点；（3）连结M′N′,即为物体MN在平面镜中所成的像.

答案 如图8所示.

点拨 平面镜成像作图的方法是根据平面镜成像特点进行的.由于像与物关于平面镜是对称的,所以可以通过对称作图的方法确定物体在平面镜中所成虚像的位置.需要注意的是此种方法作图不涉及任何光线,所以作图所用线条都不带箭头,有时在虚像上标注的箭头仅为了表示像与物的正、倒关系；此外为区分像的虚实,规定用虚线表示虚像.

四、根据光的折射规律作图

例5 如图9所示,一束光射向一块玻璃砖,画出这束光线进入玻璃砖和离开玻璃砖后的径迹（注意标出法线）.

分析 入射光线AO通过玻璃砖在玻璃砖的上、下两个表面都会发生折射.由于玻璃砖的上下表面是平行的,因此图10中的∠2等于∠3,即光由空气斜射入玻璃砖时的折射角（∠2）等于光由玻璃砖斜射入空气时的入射角（∠3）.根据光路的可逆性可知,此时光由玻璃砖斜射入空气的折射角（∠4）应等于光由空气斜射入玻璃砖时的入射角（∠1）,即最终的折射光线O′B应平行于原入射光线AO.

步骤 （1）根据入射光线AO确定入射点O；（2）过入射点O作玻璃表面的垂线即法线NN′；（3）根据光从空气斜射入玻璃中时折射角小于入射角,作出折射光线OO′；（4）由光线OO′斜射入空气中确定入射点O′；（5）过入射点O′作玻璃表面的垂线即法线MM′；（6）作平行与原入射光线AO的光线O′B,即为最终的折射光线.

答案 如图10所示.

例6 如图11所示,暗室内有一盛水的水槽,水槽上方一激光束入射到平面镜（图中未画出）上的O点,光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点.请画出平面镜并作出光从O点传播到B点的光路图.

分析 根据光从空气斜射入水中,折射光线偏向法线方向,折射角小于入射角,在水所成的虚像在物体的上方,连接虚像与反射点,从而确定光从空气斜射入水中时的入射点.再根据反射光线和入射光线的夹角平分线可画出法线,然后由法线垂直于平面镜,来确定平面镜的位置.

步骤