Question

【题目】如图，一束激光与水平方向成45角斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑．现向水槽中注入适量水后，则水槽底部光斑移到O点的_____（选填“左”或“右”）侧．继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将_____，（选填“增大”、“不变”或“减小”）．若水位上升的速度为v，则水槽底部光斑移动的速度_____v（选填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

【答案】左 不变 小于

【解析】

折射规律，光线由空气斜射入水中，折射角小于入射角，据此判断光斑在O点哪一侧；

继续沿水槽壁缓慢注水时，激光与水面的夹角不变，则入射角不变，折射角也不变；

折射角小于45，根据三角形的边角的特点可知，光斑移动的速度小于水面上升的速度。

因为激光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线向法线靠拢，则光斑会向左移动；

向水槽中注水时，水面上升，但激光与水面的夹角45不变，则入射角为45不变，所以折射角不变；

在折射光线、水面下部的法线、光斑移动的距离，三条线围成一个直角三角形，因为折射角小于入射角，即折射角小于45，所以对应的光斑移动距离小于水面的上升距离，即水槽底部光斑移动的速度小于v。