Question

某公园有一水池，水面下某处有一光源，在水面上形成一个半径为3m的圆形亮斑，已知水的折射率．则光源的深度为    m，光从光源传到水面的最短时间为    s．

Answer 1

【答案】分析：水面下某处有一光源，当光线从水中向空气射时，当入射角大于或等于临界角时，发生全反射．在水面上形成一个圆形亮斑，是由光的折射现象导致．因此可由sinc=，可得出临界角，从而确定由几何关系确定光源的深度．再由光速与最短距离可求出最短时间．
解答：解：光源在A处，射到B处恰好发生全反射，c为临界角，由sinc=，，即
，如图所示：

由题意可知：OB长为3m，根据勾股定理可得：OA长度为
光沿OA方向传到水面时间最短，即为
故答案为：；
点评：抓住由恰好发生光的全反射现象，来确定角度．而最短时间是指光线传播的最短距离对应的时间，同时注意应该是水中的速度，而不是光在空气的速度．