Question

【題目】如圖，一束激光與水平方向成45角斜射到空水槽底部O點，形成一個光斑．現向水槽中注入適量水后，則水槽底部光斑移到O點的_____（選填“左”或“右”）側．繼續沿水槽壁緩慢注水，則折射角將_____，（選填“增大”、“不變”或“減小”）．若水位上升的速度為v，則水槽底部光斑移動的速度_____v（選填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

【答案】左 不變 小于

【解析】

折射規律，光線由空氣斜射入水中，折射角小于入射角，據此判斷光斑在O點哪一側；

繼續沿水槽壁緩慢注水時，激光與水面的夾角不變，則入射角不變，折射角也不變；

折射角小于45，根據三角形的邊角的特點可知，光斑移動的速度小于水面上升的速度。

因為激光由空氣斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光線向法線靠攏，則光斑會向左移動；

向水槽中注水時，水面上升，但激光與水面的夾角45不變，則入射角為45不變，所以折射角不變；

在折射光線、水面下部的法線、光斑移動的距離，三條線圍成一個直角三角形，因為折射角小于入射角，即折射角小于45，所以對應的光斑移動距離小于水面的上升距離，即水槽底部光斑移動的速度小于v。