Question

在一个干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图a所示．天降大雨时井中全部灌满水，若青蛙仍在P点，它的视野将发生变化．请在图b中利用光路图确定青蛙视野变化后的大致范围．（如果水不满将怎样大致画呢？）

Answer 1

分析：（1）青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故．
当井中灌满水时，光由空气进入水中，在水面上要发生折射，根据折射定律画出大致的光线传播路径，确定青蛙的视野范围．
（2）如果水不满，光由空气进入水中，在水面上要发生折射，根据折射定律和光的直线传播画出大致的光线传播路径，确定青蛙的视野范围．

解答：解：（1）当井里灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大；
变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示：

（2）如果水不满，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，但由于光的直线传播，青蛙能看到的视野范围如下图所示：

点评：解决此类实际问题，要结合光的传播进行处理分析．在P点放一点光源，根据折射定律，作出两条经过井口两顶点的两条折射光线，根据光路可逆，箭头方向改为相反即可．