题目内容
【题目】如图所示,水面下方有一点光源S,水面上有一艘船,船的最左端到光源的水平距离为l。已知从距船
处的水面射出的光线恰好照亮船头标志物A,此光束到达A之前在水中和空气中传播的时间之比为2:1。若船右移
,则水面恰好出现完整的圆形透光区域,不考虑光线的多次反射。求:
![]()
(i)水的折射率;
(ii)标志物A到水面的高度h。
【答案】(i)
;(ii) ![]()
【解析】
(i)设SO=x1,OA=x2,光在水中传播的速度为v,在空气中传播的速度为c,光从水面射出时的折射角为
,光射向水面的入射角为![]()
根据题意知:![]()
根据折射率的定义有:![]()
根据折射定律有:![]()
联立解得:![]()
(ii)由于
,可知![]()
所以光源S所处的深度:![]()
由几何知识有:![]()
据
可得:![]()
由几何知识有:标志物A到水面的高度:![]()
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