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【题目】如图所示,一个足够大的容器中盛满了某种透明液体,MN为该液体与空气的水平分界面,其上有一以A点为圆心、d=m为半径的圆形不透光薄片。已知分界面上A点正下方h=3 m深处有一点光源O,该点光源发出的光线经不透光薄片的边缘B点处射入空气时,其折射光线与反射光线恰好垂直。

①求该透明液体对该光的折射率n

②若在点光源O正下方也为h=3 m的P处水平放置一足够大的平面镜,试计算点光源O在分界面MN上照亮区域的面积(取π=3.14)

【答案】

【解析】①光线在透明液体中的光路如图所示

由几何关系有tan i i30°

ir90°r60°

故该透明液体对该光的折射率

②设经平面镜反射后射向分界面MN的光线在D点发生全反射

AD两点间的距离为R,由几何关系可知

所以点光源在分界面MN上照亮的面积为

SπR2πd2117.75 m2

练习册系列答案
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