专题 03 利用折射规律的作图题

1．光的折射规律

（1）折射光线、入射光线和法线都在同一平面内。

(2)折射光线和入射光线分居法线两侧。

（3）光从空气斜射入其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，即折射角小于入射角(如图甲所示）；光

从其他介质斜射入空气时，折射光线向远离法线的方向偏折，即折射角大于入射角(如图乙所示）。

(4)光路是可逆的。

2.光的折射规律作图考法

(1)根据入射光线及其给定的分界面作出折射光线或反射光线；

(2)根据入射光线和折射光线，作出法线；

(3)根据给定的入射光线和折射射光线，判断分界面及其介质。

3.光的折射规律作图注意事项

(1)注意“箭头”方向；

(2)折射成像一定要画成“虚线”；

(3)根据入射角和折射角大小，可以判断界面上方是空气还是其它透明介质。

（4）折射角是折射光线与法线的夹角，不要误认为是折射光线和界面的夹角．

【例题 1 】（ 2019 吉林）请在下图中画出折射光线的大致位置。

【答案】如图所示。

【解析】根据光的折射规律可知；当光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；当光从水

或其它透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。

首先通过入射点做垂直于分界面的法线，然后在法线右侧水里面根据“折射角小于入射角”画出折射光线

的大致位置。

【例题 2 】（2020 贵州黔西南）如图，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。

【答案】

【解析】当折射光线进入人眼时，人凭光沿直线传播的感觉，判断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；从题中条件可知，人眼在 B 处，像在 C 处，先连接 B、C 两点，与水面交于点 O，

那么 O 为入射点，再连接 AO，这为入射光线，标上箭头，OB 为折射光线，并标上箭头。

1. （ 2019 深圳）一束光线从空气射入玻璃时，界面 MN 上的反射光线如图所示，请画出对应的入射光线

和大致的折射光线。

【答案】 如图所示 .

【解析】首先通过入射点做垂直与分界面的法线，然后根据入射角等于反射角做出入射光线；最后在法线

上面玻璃一侧，根据折射角小于入射角做出折射光线。

2.（ 2019 安徽）光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空中，其光路如图甲。现

在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。

【答案】 如图所示：

【解析】图中已经过入射点 O 作出垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角在水中法线的另一侧画出反

射光线；光从水斜射入空气中，根据折射角大于入射角画出折射光线，折射光线要比原来远离法线。

3 ．（ 2019 湖北随州）半径为 R 的半圆形玻璃砖，圆心在 O 点，弧面 ABC 涂有反光层。一束激光垂直于直

径 AC 从 D 点由空气射入玻璃砖（如图为平面图），已知 OD ＝

R ，画出光束经圆弧面两次反射最后从

AC 边出射到空气中的光路图，要求标明两次反射过程中的入射角大小。

【答案】如图所示：

【解析】根据光的折射和光的反射规律，再结合数学知识即可作图。

一束激光垂直于直径 AC 从 D 点由空气射入玻璃砖，传播方向不变，到达弧面 ABC ，连接 OO 1 即为法线，

根据反射角等于入射角作出反射光线，

到达弧面 ABC 的左侧，连接 OO 2 即为法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，此时反射光线垂直于

AC 射入空气中，传播方向不变，如图所示：

由勾股定理得， O 1 D ＝

＝

R ，

所以，△ ODO 1 为等腰直角三角形，即第一次的入射角为 45° ；

所以反射角也为 45° ，则 O 1 O 2 AC

∥

，

同理，第二次的入射角也为 45° 。

4. （ 2020 山东潍坊）如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的 A 点，经水折射和平面

镜一次反射后射向水面的 B 点，请作出该过程的光路图。