题目内容
【题目】如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为。
(1)求池内的水深;
(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为。当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为。求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)。
【答案】(1);(2)0.7m
【解析】试题分析:(i)光由光源A射向B点时恰好发生全反射,入射角等于临界角.由临界角公式求临界角C,从而得到光线在B点的入射角,再由几何知识求出水深.(ii)作出射向救生员的光路,由折射定律求出光线在水面的入射角.根据几何关系求解救生员的眼睛到池边的水平距离.
①光由A射向B发生全反射,光路如图:
由反射公式可知: ,得: ;
由,由几何关系可得:
所以水深。
②光由A点射入救生员眼中光路图如图:
由折射率公式:
可知: ,
设,得
带入数据得: ,
由几何关系得,救生员到池边水平距离为
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