题目内容
【题目】如图所示,矩形ABCD为长方形水池的横截面,宽度
,高
。水池里装有高度
、折射率
的某种透明液体,在水池底部水平放置宽度
的平面镜,水池左壁高
处有一点光源S,在其正上方放有一长度等于水池宽度的标尺AB,光源S上方有一小挡板,使光源发出的光不能直接射到液面。不考虑光在液面上的反射,求标尺上被光照亮的长度和液面上能射出光线部分的长度。
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【答案】2m;2.2m
【解析】
由题,光源S发出的光经过平面镜反射后射到液面,作出光路图,画出左右边界光线,右边界光线恰好发生全反射,根据光的反射定律、几何知识和折射定律求出标尺上被照亮的长度,并得到液面上能射出光线部分的长度。
发出的临界光线光路如图所示
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由几何关系有
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根据折射定律得
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解得
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此横截面上标尺上被照亮的长度为
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代入数据解得
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设此液体的临界角为
,则
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解得
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则液面上能反射出光线部分的长度
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代入数据得
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