Question

（9分）如图所示，M是一块平面镜，位于透明液体中，镜面水平向上放置，镜面到液面的距离h＝0.8 m．一束细光线竖直向下射来，通过液体射到平面镜上．现将平面镜以入射点为水平轴顺时针转过18.5°角，转到图中虚线所示的位置，光线经平面镜反射后，在液面处分成两束，且这两束光恰好垂直．（已知sin 37°＝0.6，设平面镜较短，光线在平面镜上只发生一次反射）求：

①光从开始进入液面到第一次离开液面的时间；

②平面镜绕水平轴顺时针至少转过多少度，才能没有光线从液面射出．

 

Answer 1

①8×10－9 s②acrsin.

【解析】

试题分析：①依题意作出的光路图如图所示，当镜面转过18.5°角时，反射光线转过37°角，即

∠AOO′＝∠OO′N′＝37°由几何知识可得∠CO′N＝53°

则液体的折射率n＝

光在液体中的路程为s＝h＋＝1.8 m

光从开始进入液面到第一次离开液面的时间t＝＝8×10－9 s

②光在液面发生全反射的临界角sinC＝

则当∠AOO′＝∠OO′N′＝C时，光在液面刚好发生全反射，没有光线从液面射出，此时平面镜绕水平轴顺时针转过的最小角度为α＝＝acrsin.

考点：考查了光的折射与全反射