1、初中物理竞赛辅导光的初步知识（例题）【例 1】如图 59 所示，两个互相垂直的平面镜 S1 和 S2 构成一个反射器。在跟这两个镜面垂直的平面内，有一条入射光线 AB，经过两个镜面的反射，沿 CD 方向射出。改变入射光线 AB 的方向，反射光线 CD 的方向也跟着改变。试证明 AB、CD 两光线平行。【分析】要证明 AB、CD 平行，就需要利用两条直线平行的判定定理，就必须找出角之间的关系。而要找角的关系。还必须用反射定律中的一些知识。【解】分别在 B、C 两点做法线 BE 和 CE，因为两平面镜互相垂直，所示 BECE根据反射定律有l= 2 3=4在BEC 中，2 3=90则 1+4=90
2、2+3+1+4=90+90=180 即 ABC+BCD=180同旁内角互补。可得 ABCD即 AB、CD 两光线平行。【评注】在几何光学中要经常用到几何知识，此题也可做为一个结论应用。【例 2】如图 510 所示，水平地面上有一障碍物 ABCD，较大的平面镜 MN 在某一高度上水平放置，试用作图法求出眼睛位于 O 点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围。如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子的高度该怎样改变？【分析】若直做此题目，我们只能确定边缘光线 FAO 的入射光线 HF，而另两条光线 GBE 和EO 却无法确定。通过平面镜看到某部分地面，表明这部分地面上每一点发出的光线中有一
3、些经平面镜反射后到达眼睛即 O 点。则由光路可逆性原理可知，若在 O 点放置点光源，它发出的光线经平面镜反射后将到达地面上这部分范围。【解】将 O 点看成是一个发光点。作 O 点在平面镜中的像 O，连接 OA 交 MN 于 F，连接OF 交地面于 H；连接 OB 交 MN 于 E，交地面于 G。连接 OE。标上箭头，光线传播方向如图 511 所示。入射光线为 HF、GE；反射光线为 FO、EO。图中 GH 所围区域就是眼睛位于 O 点从平面镜 MN 中所能看到障碍物后方地面的范围。假定水平放置的镜子的高度降低至与障碍 AB 面接触，眼睛就看不到障碍物后面的地面，因此，如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子在高度该增高（即向上平移）。【评注】光路可逆原理是光学知识中的基本原理，用“光路可逆原理”解答一些复杂的光学问题，显得相当简捷明快。
