Question

19．國內(nèi)最長的梅溪湖激光音樂噴泉，采用了世界一流的噴泉、燈光和音響設(shè)備，呈現(xiàn)出讓人震撼的光與水的萬千變化，噴泉的水池中某一彩燈發(fā)出的一條光線射到水面的入射角i=30°，從水面上射出時(shí)的折射角r=60°．已知光在真空中的傳播速度為c．求：
①該光在水面上發(fā)生全反射的臨界角的正弦值；
②該光在水中的傳播速度．

Answer 1

分析 ①通過光在水面上的入射角和折射角，根據(jù)折射定律求出水的折射率大�。�根據(jù)sinC=$\frac{1}{n}$求出光在水面上發(fā)生全反射的臨界角．
②由v=$\frac{c}{n}$求光在水中的傳播速度大�。�

解答 解：①根據(jù)折射定律得水對該光線的折射率為：
n=$\frac{sinr}{sini}$=$\frac{sin60°}{sin30°}$=$\sqrt{3}$
設(shè)光在水面上發(fā)生全反射的臨界角為C，則有：
sinC=$\frac{1}{n}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
②該光在水中的傳播速度為：
v=$\frac{c}{n}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$c
答：①該光在水面上發(fā)生全反射的臨界角的正弦值是$\frac{\sqrt{3}}{3}$；
②該光在水中的傳播速度是$\frac{\sqrt{3}}{3}$c．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握與折射率有關(guān)的兩個(gè)規(guī)律：1、光的折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$．2、臨界角與折射率的關(guān)系sinC=$\frac{1}{n}$．要注意公式n=$\frac{sini}{sinr}$適用的條件是光從真空射入介質(zhì)折射．