题目内容
【题目】如图所示,在一个足够宽的槽中盛有折射率为的液体,中部扣着一个圆锥形透明罩(罩壁极薄)ADB,罩顶角∠ADB=30,高DC=0.2m,罩内为空气,整个罩子没在液体中。槽底AB的中点C处有一点光源,点光源发出的光经折射进入液体后,再从液体上表面射出。不考虑光线在透明罩内部的反射.
求液体表面有光射出的面积(结果保留三位有效数字)。
【答案】S=9.42×10-2m
【解析】如图所示,有一条光线从C点射向DB,在E点折射后进入液体中,射向空气时在F点发生全反射,GH和MN分别为两处的法线GH交CD于G点,∠EFM为临界角C,
则:,解得:∠C=45
由几何关系得:,,
由折射定律可得:
解得:
由几何关系得:;
在ΔCDE中应用正弦定理:,
在ADEF中应用正弦定理:,
解得,
液体表面有光射出的面积为:,
解得:
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