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光路图的五种画法
光路图是一种利用光束和反射、折射、透射等现象来模拟光的传
播过程的示意图。
光路图的绘制方法有许多，下面主要介绍五种画法：
1、采用反射索引法绘制光路图：在此种方法中，将光学元件及透镜、反射镜、凹透镜等视为光路元件，根据由几个光路元件链接形成
的光路来绘制，每个元件上画出光的输入和输出角度，并要注明法线
方向。
2、采用坐标原点法绘制光路图：在此种方法中，将光路元件表示
为坐标系中的坐标原点，将光沿着元件进行传播，画出元件之间的连线，并注明光的入射和反射角度。
3、采用平行线法绘制光路图：在此种方法中，将均行光线作为光
路元件，将元件之间用两条平行线表示，每条平行线上画出光的入射
和反射角度，并注明法线方向。
4、采用等比例法绘制光路图：这种方法不仅依靠可视化符号表示
光路元件，而且还要表达光在传播过程中的变化规律，即光的输入和
输出角度。
可以通过不同符号表示出输入角度和输出角度的等比例关系，从而绘制出光路图。
5、采用分离符号法绘制光路图：在这种方法中，将光路元件看做
光的发射源和反射源，用符号表示发射源和反射源，并用线条表示光路。
这种方法既能体现出光的传播过程，又能够表示出发射源和反射
源的位置。
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如何作透镜的光路图
作者：杨黎娜
来源：《中学生数理化·八年级物理人教版》2019年第11期
光学作图题主要通过作图来考查同学们对光的传播规律的掌握程度，代表光线的带箭头的直线是最基本的作图元素，透镜是利用光的折射规律工作的，透镜分为凸透镜、凹透镜两类。
凸透镜和凹透镜对光线作用的特点是作透镜光路图的核心内容，下面我们分两类来细说。
根据透镜对光的作用作图
凸透镜对光有会聚作用，当光通过凸透镜后，折射光线会向较厚的中央方向偏折。
折射光线更靠近主光轴，通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言，会聚了一些，凸透镜不仅对平行光束有会聚作用，对发散光束也有会聚作用，所谓“会聚作用”，并不代表通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束。
凹透镜对光线有发散作用，当光通过凹透镜后，折射光线会向较厚的边缘方向偏折，折射光线更远离主光轴，通过凹透镜的折射光线相对入射光线而言，发散了一些，凹透镜不仅对平行光束有发散作用，对会聚光束也有发散作用，所谓“发散作用”，并不代表通过凹透镜后的折射光线都是发散光束。
例1根据入射光线和折射光线，在图1中的虚线框内画出适当类型的透镜。
光的反射定律作图
[guāng de fǎn shè dìng lǜ zuò tú]
概念：
光的反射定律揭示了三线的位置关系、两角的大小关系，我们据此可以画出光的反射的光路图。
示例图片：
概念辨析：
【1】反射定律：
①三线的位置关系：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧。
这条确定了三线的位置关系，知道两条线后，则第三条线和这两条线在一个平面内，且法线居中。
②两角的大小关系：反射角等于入射角，这样就可以根据三线中的两线，确定另一条线。
【2】反射光路图中各概念的确定：
①入射点：入射光线、反射光线、法线中任意两条线的交点；
②法线：过入射点与反射面垂直的虚线、入射光线与反射光线夹角的平分线；
③反射面：过入射点与法线垂直的面；
④入射光线：与法线的夹角为入射角；
⑤反射光线：与法线的夹角为反射角，反射角=反射角。
【3】法线为虚线，反射面的另一侧一般画上平行的斜线。
相关词条：
、
例题分析和解答：
在图中，画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角及其大小。
考点：光的反射定律作图
解析：因为入射光线与镜面的夹角是60°，所以入射角为90°-60°=30°。
根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为30°。
答案：如图所示。
八年级光学作图方法总结一、光的反射1、光的反射图例：2、作反射光路图方法示范3、画入射光线方法同画反射光线4、画平面镜如下左图给出入射光线与反射光线画平面镜方法一方法二二、光的折射1、折射光路图例2、画折射光线作图方法图示如下方法一量角器作图法：先量出入射光线与反射光线夹角a，再用量角器找到角a/2处，并画出角平分线（即法线）再过入射点作法线的垂线即为平面镜。
方法二尺规作图法：先在入射光线上任取一点，并量出此点到入射点距离为L，之后在反射光线上量取一点到入射点距离也为L，用虚线连接这两点，再作这条虚线的中垂线即为法线，最后过入射点作法线的垂线得平面镜3、水面折射光路图三、平面镜成像有关作图1、平面镜成虚像原理光路图2、如下左图所示，一点光源S发出的两道光束镜平面镜反射后经过A、B两点求点光源S的位置并画出入射光线作图方法：先反向延长反射光线交于S，再过S，作垂直于镜面的虚线，找到S，关于镜面对称的S点，即为光源。
最后将光源S分别连接两个入射点标好箭头如右图所示。
3、平面镜成像找点光源如下左图所示点光源S发出的一束光经过镜面反射后经过B点，请标出S点画出完整光路图方法讲解：先连接B S，，注意镜面下的连线部分画虚线镜面上连线部分画实线。
再过S，作垂直于镜面的虚线，找到S，关于镜面对称的S点，即为光源。
最后将光源S与入射点连接，标处入射箭头，如图所示。
四、凸透镜成像规律S，SS，S，S注意：1、入射光线、反射光线和折射光线同时靠近或远离法线。
2、入射角、反射角和折射角同增同减。
3、光的反射与折射都是可逆的。
![[中考物理]作光路图的几种基本方法[特约]](https://uimg.taocdn.com/fcb0ef43af45b307e971973e.webp)
[中考物理]作光路图的几种基本方法[特约] 作光路图的几种基本方法在光学问题中，有很多作光路图的题目，或者是根据作出的光路图来解答的题目。
如何正确作出光路图，是解这类问题的关键。
现介绍几种常用的基本方法，希望同学们熟练掌握。
方法1 直接运用反射定律当已知镜面的位置和入射光线(或反射光线)时，用该法作图最简便。
例1 已知入射光线AO与镜面的夹角为40?，作出相应的反射光线并标出反射角。
解析如图1，过入射点O作法线BO，由反射角等于入射角作出反射光线OC，反射角为50?。
方法2 运用平面镜成像的特点例2 如图2—1，S为发光点，试画出由S点发出的经平面镜反射后通过A点的反射光线，并确定相应的入射光线。
解析如图2—2，根据平面镜成像的特点可作出S在镜中的像S′，连接S′、A，交平面镜于点O，则点O为光线的实际入射点，OA即为反射光线。
最后连接SO 作出相应的入射光线。
该题不必作法线。
若直接用反射定律解答，将无从下手。
(运用光路可逆原理方法3同学们平时很容易忽视光路可逆的知识，它可是解答光路问题的重要手时应用光路可逆的例题。
例3 平面镜AB前有一高大墙壁，眼睛在经墙壁P点观察，试用作图法求出高墙的哪—部分在镜中的像能能在P点被看到。
分析若墙壁的某部分发出的光(实际上是经墙壁反射的其它光)经平面镜反射后能经过P点，这部分墙壁的像能被看到，若从光的实际传播方向(由墙壁发出)作图，则无从着手。
若我们利用光“在反射时光路是可逆的’这一原理，则易作出该图。
解法一如图3—1所示，根据光路可逆，把P点当作发光点，P点发出的光经镜面反射后能照到的墙壁部分CD，就是在镜中能被看到的部分。
具体作法是:先作出由P点射向镜面边缘的两条入射光线PA、PB，再由反射定律作出相应的反射光线AC，BD。
则C、D之间的部分即为能在P点从镜中看到的部分。
解法二也可运用平面镜成像的特点做图求解，如图所示，请同学们自己分析图中的光路。
照相机的原理光路图怎么画
照相机的原理光路图通常可以这么画:
1. 先画出光源,代表入射光线的方向。
2. 画出透镜或镜头,表示光线的第一个聚焦点。
光线经过镜头会发生折射或反射。
3. 画出快门帘,表示调节光线入射量子界线的部分。
4. 画出感光元件(胶片或图像传感器),表示光线汇聚成像的平面。
5. 用直线和箭头表示光线经过各个组件的轨迹和方向。
6. 对重要的组件进行标注,如光圈、快门、各种透镜等。
7. 可以画出光线经过透镜或反射后发生的收敛或发散。
8. 标注光圈可以调节进光量;快门可以调节曝光时间。
9. 最后标注感光面是成像的平面,并用虚线表示照相机内部光路。
10. 也可以配合几何光学的相关原理,讲解光线的折射、反射规律。
这样绘制的原理光路图,可以清晰展示照相机内部的光线轨迹和光学原理,有助于理解照相机成像的过程。
光从水中斜射入空气中的光路图
【光的折射】
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。
光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光线则进入到另一种介质中。
【从水中向空气中看的光路图】
光从水中射入空气中时，入射光线和折射光线分居在法线两侧，折射角小于入射角。
光路图如下图所示：
大家可以看到，从水中向空气中看时，光线发生了曲折，即折射角变小了，相对于入射角而言。
在画光从水中向空气中的光路图时，要注意先画出法线，其次找准入射光线和折射光线的交汇点。
同时注意入射光线和折射光线分局在法线两侧。
最后注意，折射角要小于入射角。
即可得到光从水中射入空气中的光路图。
由此看见，光从水中的路线并不是直线，而是中途发生折射现象，这是因为光在传播过程中的介质由水变成空气导致介质发生改变的原因。
如何画光路图？
◇阿聪提问
（08·常州）如图所示，平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。
老师，我发现往年中考的作图题中像这种对光的反射还有光的折射、凸透镜、凹透镜的光路图考查的比较多，您能告诉我解答这些问题的诀窍吗？
◇问题探究
光的反射的作图（重要性：★★★）
老师：好的，我们先来分析一下光的反射的作图规律。
在上述题中，关键是确定光的反射点的位置，若是找到了这个点，入射光线和反射光线就能顺利的画出来了。
阿聪：可是这个点很难确定呀。
您有什么好方法吗？
老师：你想一想我们能从平面镜中看到发光点S的像吗？
阿聪：能。
可是这与确定反射点有什么关系呀？
老师：我们通过A点从平面镜中看到发光点S的像的原理是什么？
阿聪：是因为S发出的光通过平面镜反射后进入了人的眼睛，人逆着进入眼睛的光线看去，看到发光点S在平面镜中这条光线的反向延长线上。
老师：说得对，确定了这条光线，也就确定了反射点的位置。
这条光线如何确定呢？
阿聪：哦，我知道了！我们可以先根据平面镜成像的特点找
出S点在平面镜中像的位置，然后连接像和A点，这条直线与镜
面的交点就是反射点，然后连接该点与S即可画出入射光线。
老
师您看我画的对吗？
老师：你画的非常标准！
光的折射的作图（重要性：★★★）
老师：光的折射画图有什么技巧吗？
阿聪：进行光的折射画图的关键是先画出法线，然后根据发生折射时折射角和入射角之间的大小关系画出入射光线或折射光线。
老师：说的很好！画法线时注意一定要跟跟分界线垂直，
这是我们最容易出现的错误。
你看这个关于一束光线穿过玻璃
三棱镜的光路图有什么错误呀？
阿聪：错误很多。
一是光线DE进入玻璃三棱镜时没有发
生折射，二是法线HI与界面AB不垂直，三是折射角∠GFJ应该大于入射角∠EFK。
老师：说得对，看来关键问题你都掌握了。
凸透镜和凹透镜的作图（重要性：★★★）
阿聪：老师，我感觉到与凸透镜或凹透镜有关的作图题也有规律可循。
老师：好，说说看！
阿聪：考查最多的是当与主光轴平行的光线通过凸透镜时会被会聚到凸透镜另一侧的焦点上。
或根据光路是可逆的，从焦点上发出的光通过凸透镜折射后会变得平行。
关于凹透镜考查最多的是平行的光线通过凹透镜后会变得发散或者发散的光线通过凹透镜后会变的平行（延长线正好到达虚焦点的情况才行）。
老师：如下几个图是中考中最常见的，请你一定按照光线的传播规律，按标准画好此类图。
◇阿聪笔记
1.光的反射和折射的常规画图法：先画出法线，然后根据光的反射定律或光的折射规律来画图。
特殊画法：借助平面镜成像的特点和原理来画图。
2.关于凸透镜和凹透镜光路图的画法：以主轴和焦点为参照标准，利用凸透镜对光线的汇聚作用和凹透镜对光线的发散作用这两个规律来画图。
◇要点训练
1.一条光线从空气斜射入水中，人射角为i，如左图所示。
请画出光射入水中后的折射光线，并标出折射角Y。
答案：如右上图所示。
解析：解答此题要根据光的折射规律进行。
光由
空气斜射入水中时，折射角小于入射角。
以水中入射
光线的延长线为参照标准，即可画出折射光线。
2. 如图甲所示，用遥控器对着天花板也能遥控电
视机。
从A点发出的红外线经天花板MN反射后射入电
视机的接收窗口B，试画出红外线的传播图。
答案：见图乙所示。
解析：解答此题需要用到平面镜成像的特点和原
理，先找到遥控器（或电视机）在平面镜中像的位置，然后连接另一个物体和像，连线与MN的交点即入射点和反射点。
3．根据平面镜成像特点，在左下图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
