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已知水的折射率是n=
4
3
,当在水面下
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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)
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=
sin900
sini
=
4
3

又sini=
R
R2+h2
=
R
R2+(
7
)
2

代入得
R
R2+(
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.
练习册系列答案
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(选修:3-4)
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D.经过l.0s,质点a、b、c通过的路程均为60cm
(2)一半径为R的
1
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球体放置在水平面上,球体由折射率为
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的透明材料制成.现有一束位于球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示,已知入射光线与桌面的距离为
3
2
R
.求出射角θ.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示为一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路,则(  )
A.介质Ⅰ的折射率最大
B.介质Ⅱ的折射率最大
C.介质Ⅲ的折射率最大
D.光在介质Ⅱ中传播速度最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于折射率,下列说法中正确的是(  )
A.根据
sinθ1
sinθ2
=n可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比
B.根据
sinθ1
sinθ2
=n可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比
C.根据n=
c
v
可知,介质的折射率与介质中的光速成反比
D.折射率与介质性质及入射光的性质有关

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