Question

【题目】在水池底的中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，水池外人看到亮斑的位置在P点（图中没有画出）；如果水面升至b位置时，水池外人看到亮斑的位置在Q点；如果水面升至水池上边缘时，人看到亮斑的位置在R．则P点在S点的_____，Q点在S点的_____，（均选填“上方”、“下方”或“原处”）

Answer 1

【答案】下方 上方

【解析】

（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，从一种介质进入另一介质时，光的传播方向发生改变，产生折射现象；

（2）水面升至a位置时，光从水斜射入空气中时，入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光线的方向；

（3）水面上升至b位置时，光线先在水池侧壁发生反射，反射角等于入射角，反射光线再从水中斜射入空气里发生折射，折射角大于入射角。

(1)往池内注水，水面升至a位置时，光在水面发生折射，根据折射定律，P点如下图所示：

(2)水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下图所示：

通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方。