题目内容
【题目】如图所示,一个截面为矩形的水池,池底有一垂直于池边的线形发光体,长度为L。当池中未装水时,一高为h的人站在距池边h的A点,只能看到发光体的一个端点。当将水池加满水时,人需移到距池边的B点时,才只能看到发光体的一个端点。已知光在真空中传播的速度为c,发光体的一端紧靠人站一方的池边,人站的位置与发光体在同一竖直面内,不计人眼到头顶的距离,求:
(i)水池中水的折射率;
(ii)当水池加满水时,站在B点的人看到的发光体端点发出的光传到人眼的时间。
【答案】(i);(2)
【解析】
(i)设水池加满水时,站在B点的人看到的端点发出的光,在池中的光线与竖直方向的夹角为r,在空气中的光线与竖直方向夹角为i,水池中水的折射率为n。
由折射定律:
由题意和几何关系得:
联立以上各式:
(ii)设水池加满水时,站在B点的人看到的端点发出的光,在水中传播的速率为v,在水中和空气中传播经历的时间分别为t1、t2,总时间为t。
联立以上各式得:
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