初中物理竞赛自招第9讲 光的折射.docx

初中物理竞赛自招第9讲 光的折射.docx

《初中物理竞赛自招第9讲 光的折射.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理竞赛自招第9讲 光的折射.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

初中物理竞赛自招第9讲光的折射

第9讲光的折射

一【知识梳理】

1、光疏介质和光密介质

光从一种介质进入另一种介质中，传播方向通常会发生改变，而且传播速度也会改变。

对于不同的介质，光在其中传播速度较大叫做光疏介质，光在其中传播较慢的叫做光密介质。

注意光疏介质和光密介质都是相对而言的，例如水和玻璃相比，水中的光速是真空中光速的四分之三，玻璃中的光速是真空中光速的三分之二。

水是光疏介质，玻璃是光密介质。

但是水和空气相比较，空气是光疏介质，而水则是光密介质。

2、光的折射规律

光发生折射现象所遵循的折射定律可以表述为：

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的两侧，光从光疏介质写射到光密介质时，折射角小于入射角；光从光密介质斜射到光疏介质时，折射角大于入射角。

并且入射角的正弦与折射角的正弦之比是个常数。

3、折射率

我们把入射角的正弦和折射角的正弦之比这个常数用n表示，叫做介质的折射率，它是反映介质的光学性质的物理量。

光从真空写摄入某种介质的折射率，叫做这种介质的折射率（绝对折射率），它等于光在真空中的光速与光在这种介质中的速度之比。

表达式为

其中c、v分别为光在真空中和某种介质中的速度。

因为光在真空中的速度最大，所以介质的折射率都大于1。

由精确测量可得，光从空气射入玻璃，该折射率为1.50，光从空气射入水中，该折射率为1.33。

4、全反射

根据折射定律，当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。

入射角不断增大，折射角也随之增大，此时折射角和入射角是一一对应的。

当入射角增加到一定程度时，折射角就会增加到90°，这时折射光线就完全消失，只剩下反射光线回到光密介质中去。

这种现象叫做光的全反射现象。

折射角等于90°时对应的入射角叫做临界角。

发生全反射现象的条件是：

光线必须从光密介质进入光疏介质，并且入射角必须大于或等于临界角。

由实验可以得出，光从各种玻璃射入到空气中的临界角约在30°—42°之间，而光从水斜射入空气的临界角等于48.5°。

利用全反射现象制成的光导纤维，在医疗和通讯上有着重要的应用。

医学上内窥镜的传光部分———光导纤维就是利用光的全反射现象制造成的。

5、光的色散

（1）三棱镜

横截面为三角形的棱镜叫做三棱镜。

棱镜可以用来改变光的传播方向，当光从三棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，出射光线的方向与入射光线的方向相比，更向棱镜的底面偏转，如图9—1所示。

这是因为光在棱镜的两个面上发生折射，而每次折射都会使得光线向底面偏转的缘故。

如果通过棱镜去观察一个物体，就可以看到物体的虚像，而这个虚像的位置比物体的实际位置稍向顶角方向偏转，如图9—2所示。

（2）光的色散

一束白光通过三棱镜后不仅改变了光的传播方向，还能在光屏上形成一条彩带，颜色的排列依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，其中红光偏转程度最小，紫光偏转程度最大。

这种现象叫做光的色散。

不能再分解的光叫做单色光，如红色光、绿色光、蓝色光等。

由单色光混合成的光叫做复色光，白色光就是复色光。

物理学中将复色光分解成单色光的现象叫做光的色散现象。

发生光的色散现象时，会形成由单色光组成的彩色光带，我们把这种按照一定顺序排列的彩色光带就叫做光谱。

白光通过三棱镜后能分解成七色光，说明各种色光通过三棱镜时会发生偏折的角度不同。

6、物体的颜色

光射到物体上时，一部分光背物体反射，一部分光背物体吸收。

如果物体是透明的，还有一部分光透过物体。

不同物体对不同色光反射、吸收和透过的情况不同，因此呈现出不同的颜色。

透明物体的颜色由透过它的色光决定，不透明物体的颜色由它反射的光的颜色决定。

混合颜料的颜色是由组成它的颜料共同反射的色光决定。

红、绿、蓝叫做光的三基色，利用这三种颜色可以混合出不同的色彩。

把等量的红、绿、蓝三色光混合就可以得到白光，显像管彩电显示出的五颜六色的图像就是由红、绿、蓝这三基色光通过各种不同的组合而成的。

颜料的三原色是由红、黄、青，这三种颜料按照不同的比例混合，能够调出各种不同的颜色来。

7、凸透镜和凹透镜

两个侧面都磨成球面（或者是一面是球面，一面是平面）的透明体叫做透镜。

中央比边缘厚的透镜叫做凸透镜，它对光有汇聚作用，又叫做汇聚透镜；中央比边缘薄的透镜叫做凹透镜，它对光有发散作用，又叫做发散透镜。

8、透镜的主轴、光心、焦点

通常我们讨论的是厚度远远小于球面半径的薄透镜，构成透镜的两个球面的球心的连线叫做透镜的主光轴。

连线与透镜的中心的交点O叫做透镜的光心。

如图9-3所示，平行于主轴的光线，经过凸透镜会聚于一点，该点叫做凸透镜的焦点（F）。

一个凸透镜的有两个焦点。

如图9-4所示，平行于主轴的光线经过凹透镜折射后将发散，从凹透镜的另一侧看去，就像从F’点发出，这一点叫做凹透镜的焦点。

由于F'点不是光线的实际汇聚所致，所以把它称作虚焦点。

9、透镜成像的作图法

光学中常用的符号

来表示凸透镜，用符号

来表示凹透镜。

通过作图的方法来判断凸透镜（或凹透镜）的成像情况，通常可以用三条特殊的饿光线来确定：

（1）与主轴平行的的入射光线，经透镜折射后经过（或反向延长线经过）焦点；

（2）通过的焦点的入射光线，经过透镜折射后出射光线平行于主轴；

（3）通过光心的入射光线，经过透镜的折射后出射光线不改变方向。

如图9-5所示。

物体上各点射出的光通过透镜后都会对应地形成一个像点，物体上某一点通过透镜所成的像，是这一点射到透镜上所有光线经过透镜折射后重新会聚于一点而成的。

我们可以利用透镜的三条特殊光线中的任意两条来确定像点的位置，然后做出物体的像。

如图9-6所示是放在凸透镜前的物体经凸透镜折射后成像的光路图。

如图9-7所示是放在凹透镜前的物体经凹透镜折射后成像的光路图。

10、在凸透镜的主轴上点状发光物体的作图法

（1）将光点向上延伸，画成一个为一个物体，然后再根据上述两条特殊光线来确定像点的位置。

像与主轴的交点的位置就是发光点所成像的位置。

（2）采用添加一些辅助的面和线作图。

实验可以证明，平行光束与主轴有有一定倾斜的角度入射透镜时，通过透镜折射后也汇聚于经过焦点并与主光轴垂直的平面上，该平面叫做焦平面。

此光线与焦平面的交点叫做副焦点。

我们可以从发光点出发作出任意一条光线射向透镜，然后作一条与入射光线平行且通过光心的直线，这条直线叫做透镜的副光轴。

这样，这条平行于副光轴的光线射向透镜后折射光线将经过副焦点，将此线延长与主光轴的相交的点就是发光点的像，如图9—8所示。

注意：

对于一个透镜可以有无数条副光轴，可以有无数个副焦点，每条副光轴与他的副焦点一一对应。

11、凸透镜成像的规律

物体到凸透镜的距离u

像到凸透镜的距离v

像的情况

应用

倒正

大小

虚实

倒立

缩小

实

照相机

倒立

等大

实

测焦距

倒立

放大

实

幻灯机

不成像

正立

放大

虚

放大镜

（1）焦点处是虚实像的分界点，物在焦距内成虚像，在焦距外成实像。

（2）两倍的焦点处是像的大小的分界点，两倍的焦点以外成缩小实像，两倍焦距以内，一倍焦距以外成放大的实像。

（3）实像总是倒立的，且像物在凸透镜的异侧；虚像总是正立，且像物都在凸透镜的同侧。

（4）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像也变小；凸透镜成虚像时，物距变大，像距也变大，像也变大。

总之，物体靠近焦点时，像距变大，像也变大。

（5）当u>2f时，物距的变化比像距的变化大；当2f>u>f或u

12、凹透镜成像的规律

凹透镜成正立的，缩小的虚像。

且物距变大，像距也变大，像也变大。

13、透镜成像公式

（1）透镜成像公式

（2）公式的使用要点

该公式不仅适用于凸透镜的成像，也适用于凹透镜的成像。

在使用公式时，必须遵守下列约定：

在u>0的条件下，成实像时像距（v）取正值，成虚像时像距取负值；凸透镜的焦距（f）取正值，凹透镜的焦距取负值。

应用公式计算时，若求得像距值为负值，则表明像为虚像；若求得焦距为负值，则表明该透镜为凹透镜。

（3）放大率

物体通过透镜折射能形成放大的像，也能形成缩小的像。

用像的大小和物体的大小的比值来表示透镜的放大程度，叫做放大率。

放大率用m来表示，其表达式为

14、眼睛及其矫正

人类好某些动物的眼睛很像一架照相机，在光学中可将眼睛简化为凸透镜模型。

眼睛观察事物时物距和像距基本都不变，是通过改变眼睛中的晶状体地凸凹程度，使像成在视网膜上。

晶体最薄时可以看得最远，叫做眼睛的远点，最厚时看到最清晰的最近点，叫做近点。

正常眼睛的的远点在无穷远处，近点大约在10cm处，正常眼看到距离人眼25cm处的物体，不容易感到疲劳，这个距离叫做明视距离。

近视眼的远点，近点和明视距离都比正常眼近，矫正的办法是用凹透镜使平行光发散，然后经过眼睛成像在视网膜上；远视眼的远点，近点和明视距离都比正常眼远，矫正办法是用凸透镜使平行光汇聚，然后经过眼睛成像在视网膜上。

15、显微镜

显微镜由两组透镜组成，每组都相当于一个凸透镜，对着物体的一组叫物镜，对着眼睛的一组叫做目镜。

物镜的焦距很短，目镜的焦距很长。

工作原理：

物体先经过物镜成放大的实像，再经目镜成放大的虚像，二次放大，便能看清楚微小的物体。

16、望远镜

常用的光学望远镜主要有开普勒望远镜和伽利略望远镜两类。

【伽利略望远镜】是指物镜是凸透镜而目镜是凹透镜的望远镜。

即物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。

伽利略望远镜光学原理示意图

光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。

伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。

优点：

是镜筒短结构简单，成正像。

缺点：

视野较小;在明亮物体周围产生“假色”，当光束进入物镜并被折射时，各种色光的折射程度不同，因此成像的焦点也不同，模糊就产生了。

【开普勒望远镜】原理由两个凸透镜构成。

开普勒望远镜也叫天文望远镜，是由两组凸透镜—物镜和目镜组成，它的物镜焦距长，目镜焦距短。

由于两者之间有一个实像，可方便的安装分划板，并且各种性能优良，所以军用望远镜，小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。

优点：

视野宽，放大倍数更大。

缺点：

成倒立的像。

【伽利略望远镜和开普勒望远镜原理比较图】

从这张图上主要可以看出两种望远镜的物镜都是凸透镜，

不同的是目镜的选用。

当然这只是两种基本的望远镜，

大家可以通过了解这两种望远镜简单理解望远镜的相关原理，

同时了解到望远镜并不是都用凸透镜，

目镜可以选用凸透镜也可以选用凹透镜。

二【例题解析】

题型一：

根据折射定律，求解光线偏移的距离或偏转的角度

在应用折射规律时，光从一种介质进入另一种介质时，要分清两种介质相比较那种属于光疏，那种属于光密介质，这决定着入射角和折射角的大小关系，并且在解决这一类的问题时要具有一定的数学几何知识和三角函数知识。

例1：

如图9-9（a）所示，平行玻璃砖的厚度为d。

一束单色光斜射到玻璃砖的上表面，入射角为α，折射角为β，光线从玻璃砖的下表面射出。

问出射光线与入射光线的距离x为多少？

【解析】设光线的入射点的为M，出射点为N，过M向玻璃砖的底边做垂线交于O点，过N向入射光线的延长线做垂线交于P点，如图9-9（b）所示，在三角形MON中，

在三角形MNP中，

，所以

。

【跟踪训练】

【训练1】一束光线通过一个三棱镜，在如图9-10所示的光路中，正确的是（）

A、OPA

B、OPB

C、OQC

D、OQD

【答案】D。

根据光在疏密介质中的角度的大小，可判断出折射的光线应试OQD。

【训练2】在光学中，折射率是这样的定义的，让光线在真空射入某介质中发生折射，如果入射角是i，折射角是r，该介质的折射率是

。

则如图9-11所示的三棱镜的折射角为（）

A.tanα

B.cotα

C.tan2α

D.cot2α

【答案】解：

先作左边界面的斜面的法线，再作右边斜面的法线，当光线从左边以α角入射时，此时的入射角I=90°-α，让光线从右边可逆方向以α角入射求出此时的折射角，发现两入射角相等，这说明了中间光线和两侧的斜边夹角相等，说明和底边平行，即CD∥BC，则当光线从左边以α角入射时，此时的折射角为r=90°-（180−2α）/2=α．则该三棱镜的折射率为

n=sinI/sinr=（90°−α）/α=cotα．故选B．

【训练3】如图9-12所示，在桌子上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中的虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形。

有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。

已知玻璃的折射率为1.5，则光束桌面上形成的光斑半径为多少？

并在图中画出光路图。

【答案】全反射的临界角：

sinC=1/n=5/8＜sin60°=3/2故光在AB面AC面发生全反射，如图所示光路，光在左、右侧面发生光的全反射，反射光线恰好垂直射出．因为ON=r，由几何关系知：

OA═2r，∠MOA=∠AMO=30°，得：

AM=OA=6cm．

故答案为：

6cm．

题型二：

凸透镜成像规律的特点及其应用

要掌握凸透镜成像的规律，对表9-1中列出的各种情况要熟悉。

例如：

物体成像的虚实情况；什么情况下放大、什么情况下缩小等。

但是不能死记硬背，一定要做到正确的理解，例如物体在移动过程中像距和像的大小如何变化，就需要对表格纵向进行理解。

还有透镜所成的倒立的实像左右也一定是倒的。

例2：

如图9-13所示，“P”字形发光物体经透镜L在毛玻璃光屏M上成一实像，观察者分别处于E和F处，它看到屏M上的像的形状是否相同？

若不相同分别是什么形状？

【解析】在光屏成的一定是实像，实像一定是倒立的，上下、左右都应该颠倒，所以在光屏的前面（透镜一边），无论在屏的上下、左右去看都是一个“d”字形状；但是在屏的右侧E处去观察时，实际上把光屏以竖直方向的中线为轴翻转了180°（左右颠倒），就像看一个平面镜中的时钟的时间一样，因此“d”形状翻转180°应该是一个“b”字形状。

例3：

如图9-14所示，F为凸透镜的两个焦点，A’B’为AB的像，则物体AB在（）

A.图中Ⅰ区域，箭头水平向右

B.图中Ⅱ区域，箭头水平向右

C.图中Ⅱ区域，箭头方向向左斜上方

D.图中Ⅰ区域，箭头方向向右斜上方

【解析】物体成像在一倍焦距和二倍焦距之间，该物体一定在透镜的二倍焦距之外，应该在Ⅰ区域。

设想点A'、B'分别是由垂直主光轴的两个物体OA和OB上A、B两点经过透镜所成的像。

由于A'B'两点到主光轴的距离相等，根据成像规律，物体越靠近透镜的焦点，像距越大，像越越大。

现在两个像等大，说明原来的两个物体OA和OB不是等大的，应该OA>OB，即箭头方向应该向右斜上方，所以D选项正确。

【跟踪训练】

【训练4】甲，乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，，如图9-15，手表的表面正对凸透镜，跟主光轴垂直，从凸透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒表针旋转方向的说法正确的是（）

A.甲表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同

B.乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同

C.乙表秒针逆时针旋转，但是表面上下左右都颠倒过来了

D.甲表秒针顺时针旋转，但是看到的秒针比直接看表时粗大

【答案】由图可知：

甲图中的表到凸透镜的距离小于焦距，此时在凸透镜的另一侧看到的是正立放大的手表像，所以看到的秒针与实际转向一样．乙图中的表到凸透镜的距离大于焦距而小于二倍焦距，在较远的距离上（大于像距）可看到物体上下倒立、左右颠倒的放大的像，好像表顺时针（或逆时针）转了180°．可是表针的转动方向不会改变，这一点与在平面镜中看到的表的指针转向不同．因此，选D．

【训练5】如图9-16所示，凸透镜竖直放置，焦距为f，现在有一点光源S在凸透镜左侧焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，f

【答案】B，当物体在凸透镜两倍焦距处时，成的像是等大的，且位置也在凸透镜两倍焦距处；当物距在凸透镜两倍焦距外时，像在凸透镜两倍焦距内，且像距离凸透镜两倍焦距处的距离要比物距离凸透镜两倍焦距处的距离要小；当物距在凸透镜两倍焦距内时，像在凸透镜两倍焦距外，且像距离凸透镜两倍焦距处的距离要比物距离凸透镜两倍焦距处的距离要大；由题意还知道，S做顺时针圆周运动时，是由两倍焦距处先移动到两倍焦距内的，像是由两倍焦距处移动到两倍焦距外的，所以像点运动图象是选项B的形状．故选B．

题型三：

凸透镜成像公式及放大率的应用

在应用透镜的成像公式中药注意虚像的像距要用负数代入，凹透镜的焦距也要用负数代入，求解像距是负数时，说明成的是虚像；求解出焦距是负数时，说明是凹透镜。

例4：

某人通过焦距为9cm、直径为6cm的凸透镜看报。

此时眼睛距离报纸15cm，凸透镜距离报纸为6cm。

设眼睛在凸透镜主光轴上，报纸平面垂直于主光轴，如图9-18（a）所示。

（1）此时报纸的像距离眼睛多远？

（2）若报纸上密排着宽、高均为0.3cm的字，则他通过透镜至多能够看清同一行上几个完整的字？

（忽略眼睛瞳孔的大小）

【解析】

（1）知道物距和焦距，有透镜成像公式可求得像距。

求出像距后，像离眼睛的距离便可知。

设物距为u，像距为v，像与眼睛的距离为d，根据透镜成像公式

，得v=—18cm，这说明成虚像，d=（15-6+18）cm=27cm。

由边缘光线限制眼睛看到像的范围，再根据像个字的像的大小，可算出能看清楚完整的字的个数。

据题意作主光轴，凸透镜及物、像的示意图如图9-18（b）所示，由边缘光线确定报纸的像在6×3cm=18cm宽的范围内的字会被看清楚，报纸上的字被放大为

则完整的字数n=18/0.9个=20个。

【跟踪训练】

【训练6】利用光具座可以测出凸透镜的焦距f。

在光具座上开始使物体和光屏间的距离为L（L>4f），透镜从靠近物体处逐步向光屏移动，移动到标尺A点时，物体在光屏上形成一个清晰放大的实像；移到标尺B点时，又成了一个清晰的缩小的实像，从标尺刻度得到A、B之间的距离为d，求凸透镜的焦距f。

【答案】f=（l2-d2）/4f

题型四：

简单的光具组合

在理解单个透镜（或面镜）光路的基础上，对于简单的光具组合，其作图的原理也是相同的。

例如如图9-19所示，一块矩形薄玻璃砖切割成图中形状后拉开一段距离，平行于主光轴的光线从左面射入，则从最右边射出的光线属于平行、会聚和发散的哪种情况？

这个问题实际可以简化为一薄凸透镜和一个薄凹透镜组合而成，并且两个透镜的焦距也相等，所以从最右边射出的光线属于哪种情况要视拉来的距离来定，拉开后如果凸透镜的右侧焦点在凹透镜的左侧，是会聚光线；如果凸透镜右侧焦点在凹透镜的右侧，是发散光线。

大家可以试着画出他们的他们的光路图。

如果平行于主光轴的光线从右侧射入时，大家不妨也做一下光路图，讨论出光的出射情况。

还有当凸透镜和平面镜组合时，光线经过凸透镜应该成的实像光线被平面镜反射后仍然成像，称为“虚像成像”问题，在此讨论一下。

例5：

如图9-20所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。

现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，讨论点光源

【解析】

（1）平面镜在2f处时，正好在平面镜上成的一个实像S’，光线经过平面镜反射和凸透镜折射后在S出形成的一个实像S'',如图9-21所示。

当平面镜向前移动的距离

时，平面镜中“虚像

”根据平面镜的对称性在平面镜前成的实像S',S'在凸透镜的焦点之外，该光线经过凸透镜折射后透镜的右侧又能成一个实像S''.

当平面镜向前移动到

处时，平面镜中“虚像

”在平面镜前的实像S'落在透镜的焦点上，经过S'的光线再经过透镜折射后平行出射，不成像，如图9-22所示。

当平面镜向前移到

时，平面镜中的虚像“虚像S

”在平面前的实像S'落在凸透镜的焦点以内，过S'光线经过凸透镜折射后再成一个虚像S''。

当平面镜移动的距离在

时，S的“虚像S

”应该成像S'在透镜的右侧，所以光线经过透镜折射后实际成实像位于S''处（只有一个实像，没有虚像），如图9-23所示。

【跟踪训练】

【训练7】如图9-24所示在光具组上自左向右依次竖直放置一个凹透镜，一个凸透镜和一个平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L.在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射后到平面镜上，经过平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此课判断凹透镜的焦距为（）

A、f

B、L

C、f+L

D、f-L

【答案】D，当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图，所以凹透镜的焦距f′=f-L．故选D．

【训练8】如图19所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点。

圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远。

此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰的像，测出此时凸透镜与圆筒右端面的距离为L；向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次出现了清晰的像。

由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出A与筒右端面的距离d，为了求出d的大小，在上述过程中还需要测量出的一个物理是；如果用N来表示该物理量的大小，则可以得出d为。

【答案】还需测出第二次形成一个清晰的像时凸透镜到屏的距离d=N-L，设第一次形成一个清晰的像时凸透镜到屏的距离为D，凸透镜移动了x由公式1/u+1/v=1/f（u物距，v像距，f焦距）得1/（d+L）+1/D==1/f==1/（d+L+x）+1/（D-x）通分，化简得：

d==D-x-L（D-x）即为第二次形成清晰的像时凸透镜到屏的距离N，因此d=N-L

【训练9】如图9-26所示，凸透镜的下半部分被截去，其上半部分的高度为L。

在其左焦点F处放有高为L的发光物AB，在其右焦点F'处放有一平面镜MN。

关于AB通过凸透镜成像的情况，下列说法正确的是（）

成一个正立等大的虚像和一个正立的放大的虚像

成一个正立的等大的虚像和一个倒立缩小的实像

AB的下半部分成一个等大倒立的实像，下半部分不成像

AB的下半部分成一个等大倒立的实像，上半部分不成像

【答案】

（1）如图2（a）所示，取AB物体的中点P分析：

从该点发光的光线，经凸透镜折射后，折射光线应为平行光，经平面镜反射后，反射光线仍为平行光．但所有这些光线的位置均在凸透镜光心以下，所以这些光线不可能直接会聚成像，也不可能通过凸透镜会聚成像．P点以上各点发出的光线，情况与P点相似，但反射光线的位置更要向下移．P点以下各点发出的光线，情况虽与P点也相似，但反射光线的位置向上移，这些平行光可经凸透镜第二次折射，折射光线应会聚在左侧焦平面上的某点处．

（2）如图（b）所示，点Q发出的光线经凸透镜折射、平面镜反射、再经凸透镜折射后，在Q点正下方距主光轴相同距离的Q’处会聚成像，该像显然是倒立的、等大的．本题正确选项为D．故选D

三【课后作业】

一、选择题

1、一根直木杆，一半斜插在水中（横线的下方），游泳的人从水中观看这根木杆，图9-27中正确的应该是（）

2、图9-28