题文
如图所示,是一种液体深度自动监测仪示意图,在容器的底部水平放置一平面镜,在平面镜上方有一光屏与平面镜平行.激光器发出的一束光线以60°的入射角射到液面上,进入液体中的光线经平面镜反射后再从液体的上表面射出,打在光屏上形成一亮点,液体的深度变化后光屏上亮点向左移动了23dm,已知该液体的折射率n=3.求:
(1)光在该液体中的传播速度;
(2)液面高度的变化量;
(3)液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化了多少.
题型:未知 难度:其他题型
答案

设入射角为α,折射角为β,原来液面深度为h,液面深度增加△h,屏上光点移动的距离
s=23dm,n=3,C=3.0×108 m/s,α=60°
(1)光在该液体中的传播速度v=cn=3×108m/s
(2)光路图如图所示,
根据折射定律n=sinαsinβ得,β=30°
列方程得 2htanβ+2△htanα=2(△h+h)tanβ+s
△h=s2(tanα-tanβ)=1.5dm
(3)时间的变化量△t=2△hvcosβ-2△hCcosα=0.
答:(1)光在该液体中的传播速度3×108m/s.
(2)液面高度的变化量为1.5dm.
(3)液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化了0.
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解析
3
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,是一种液体深度自动监测仪示意图.....”主要考查你对 [光的折射定律 ]考点的理解。
光的折射定律
光的折射定律:
1、光的折射现象:光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。
2、光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
3、在折射现象中,光路是可逆的。
折射成像作图法:
1.折射成像画法应用折射定律,确定物点发出的任意两条入射光线的折射光线,即可找到折射所成的像。如图所示。

2.四点提示
(1)光线实际是从哪个物体发出的;
(2)是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质;
(3)必要的时候还需要借助光的可逆性原理;
(4)注意作图时一定要规范,光线与法线、光线的反向延长线要用实线和虚线区分。



