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已知水的折射率为,在水下距离水面H=m处放一个强点光源,则可在水面见到一个圆形透...

已知水的折射率为manfen5.com 满分网,在水下距离水面H=m处放一个强点光源,则可在水面见到一个圆形透光面,求这个圆形透光面的半径R.若水面上见到的透光面正在减小,问这个光源正在上浮还是下沉?
光由水传播到水面时,透光面边缘的光刚好发生了全反射.根据折射率及数学知识,可求出透光圆的半径;当此透光水面的直径变小时,根据几何知识分析光源正在上浮还是正在下沉. 【解析】 如图所示,当光从水中折射进入空气中且折射角等于90°时对应的半径最大,即恰好发生全反射时,透光水面对应的半径最大. 设此时的半径为R,根据折射定律有n== 又sinC= 代入解得R=3m. 由于发生全反射时入射角的大小不变,故对应的入射光线的方向与原来的入射光线平行,如图,根据相似三角形知光源S到水面的距离减小,故光源在上浮. 答:这个圆形透光面的半径R是3m.水面上见到的透光面正在减小时,光源正在上浮.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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