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如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体,容器底部安装一块平面镜,容...

如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体,容器底部安装一块平面镜,容器直径L=2H,在圆心正上方高度h处有一点光源S,要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光,h应该满足什么条件?

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要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光,点光源发出的光必须全部能折射进入空气中,根据对称性,作出点光源经平面镜所成的像.当光射向水面时,入射角应不大于临界角,光线才能射入空气中.由几何知识求出h应满足的条件. 【解析】 点光源S通过平面镜所成像为S',如图所示,要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光,即相当于像S'发出的光在水面不发生全反射,则: 入射角i≤C,C为全反射临界角,而sinC==,得:C=30° 由几何知识得,tani=≤tanC,L=2H, 得到:h≥(-1)H, 所以:H>h≥(-1)H. 答:要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光,h应该满足的条件是:H>h≥(-1)H
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考点分析:
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D______d1、D______d2、D______d3

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①在图中画出光线在玻璃内外的传播方向;
②在光线的入射点做法线,并标出光由空气射入玻璃的入射角i和折射角r,写出计算玻璃折射率的公式n=______
③若有一个折射率为manfen5.com 满分网的透明玻璃球,让一束足够强的细光束在通过球心的平面内以45°入射角由空气射入玻璃球,则从各方向观察玻璃球,可以看到______束出射光线.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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