已知水的折射率是n= 4 3 ,当在水面下 7 m深处放一强点光源时,看到透光水面的最大直径是多大?当此透光水面的直径变

已知水的折射率是n=
4
3
,当在水面下
7
m深处放一强点光源时,看到透光水面的最大直径是多大?当此透光水面的直径变大时,光源正在上浮还是正在下沉?(请通过作图说明)
嗜游 1年前 已收到1个回答 举报

壶内糊涂 春芽

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如图所示,当光从水中折射进入空气中且折射角等于90°时对应的半径最大,即恰好发生全反射时,透光水面对应的半径最大.
设此时的半径为R,根据折射定律有n=
sin 90 0
sini =
4
3
又sini=
R

R 2 + h 2 =
R

R 2 + (
7 ) 2
代入得
R

R 2 + (
7 ) 2 =
3
4
解得R=3m,直径为D=2R=6m.
由于发生全反射时入射角的大小不变,故对应的入射光线的方向与原来的入射光线平行,如图,根据相似三角形知光源S到水面的距离增大,故光源在下沉. 
答:透光水面的最大直径是6m.当此透光水面的直径变大时,光源正在下沉.

1年前

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