Question

6．有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器，是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度．如图所示光路图，已知以下说法正确的是（　　）

• A． 液面下降S点向左移动
• B． 液面上升S点向左移动
• C． 此仪器利用了光的反射定律
• D． 如果液面下降的速度为1m/s，则S点移动速度为4m/s

Answer 1

分析 （1）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
（2）根据液面上升或下降，判断出反射点和反射光线的变化，从而根据几何知识判断液面下降的速度和S点移动速度的关系．

解答 解：（1）由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：

由图可见，当反射到光电屏接收平面上的光点从S₁点移向S₂点，表明被监视的液面从AB下降到CD的．
即当液面下降S点向右移动，液面上升S点向左移动，故A错误；BC正确；
（2）由图可知，EFS₁S₂为平行四边形，则EF=S₁S₂，则HG为下降高度，△EFG为等腰三角形，EG为△EFG的高，则EF=2GH，
因此如果液面下降的速度为1m/s，则S点移动速度为2m/s，故D错误．

故选BC．

点评 本题中的液面上升或下降，法线和入射光线不变，所以入射角不会变化，反射角也不会变化，从而导致反射光线只是平行移动，光电转换接收器的光点随反射点的移动而移动．