Question

有一種液面微變監(jiān)視器，基本結(jié)構(gòu)原理如圖所示：光發(fā)射器始終以一定角度向被監(jiān)視的液面發(fā)射一束細(xì)光；光束經(jīng)液面反射，其反射光被水平放置的平面光電轉(zhuǎn)換器接收；光電轉(zhuǎn)換器將

光信號

轉(zhuǎn)換為電信號并通過顯示器顯示出來．若反射到光電轉(zhuǎn)換器接收平面上的光點(diǎn)從S₁點(diǎn)移向S₂點(diǎn)，則表明被監(jiān)視的液面是

上升

（選填“上升”或“下降”）．

Answer 1

分析：（1）光發(fā)射器始終以一定角度向被監(jiān)視的液面發(fā)射一細(xì)束光；光束經(jīng)液面反射，其反射光被水平放置的平面光電轉(zhuǎn)換器接收；光電轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并通過顯示器顯示出來．
（2）光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；其次會根據(jù)液面上升或下降，判斷出反射點(diǎn)和反射光線的變化，從而分析出反射到光電轉(zhuǎn)換接收器的光點(diǎn)與液面變化的關(guān)系．

解答：解：液面微變監(jiān)視器的基本結(jié)構(gòu)原理是光束經(jīng)液面反射，其反射光被水平放置的平面光電轉(zhuǎn)換器接收；光電轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并通過顯示器顯示出來．
由于入射光線是固定的，且光在水面上發(fā)生的是鏡面反射，當(dāng)水面發(fā)生變化時(shí)，故反射光線的方向與原來的反射光線是平行的，如圖所示，反射到光電轉(zhuǎn)換器接收平面上的光點(diǎn)從S₁點(diǎn)移向S₂點(diǎn)，則表明被監(jiān)視的液面是上升的，且接收平面上的光點(diǎn)S₁和S₂之間的距離與接收平面到液面的距離是沒有關(guān)系的．

故答案為：光信號；上升．

點(diǎn)評：本題中的液面上升或下降，法線和入射光線不變，所以入射角不會變化，反射角也不會變化，從而導(dǎo)致反射光線只是平行移動，光電轉(zhuǎn)換接收器的光點(diǎn)隨反射點(diǎn)的移動而移動．