Question

（9分）如圖所示，M是一塊平面鏡，位于透明液體中，鏡面水平向上放置，鏡面到液面的距離h＝0.8 m．一束細(xì)光線豎直向下射來(lái)，通過(guò)液體射到平面鏡上．現(xiàn)將平面鏡以入射點(diǎn)為水平軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)18.5°角，轉(zhuǎn)到圖中虛線所示的位置，光線經(jīng)平面鏡反射后，在液面處分成兩束，且這兩束光恰好垂直．（已知sin 37°＝0.6，設(shè)平面鏡較短，光線在平面鏡上只發(fā)生一次反射）求：

①光從開(kāi)始進(jìn)入液面到第一次離開(kāi)液面的時(shí)間；
②平面鏡繞水平軸順時(shí)針至少轉(zhuǎn)過(guò)多少度，才能沒(méi)有光線從液面射出．

Answer 1

①8×10^－9 s②acrsin.

解析試題分析：①依題意作出的光路圖如圖所示，當(dāng)鏡面轉(zhuǎn)過(guò)18.5°角時(shí)，反射光線轉(zhuǎn)過(guò)37°角，即
∠AOO′＝∠OO′N(xiāo)′＝37°由幾何知識(shí)可得∠CO′N(xiāo)＝53°
則液體的折射率n＝
光在液體中的路程為s＝h＋＝1.8 m
光從開(kāi)始進(jìn)入液面到第一次離開(kāi)液面的時(shí)間t＝＝8×10^－9 s
②光在液面發(fā)生全反射的臨界角sinC＝
則當(dāng)∠AOO′＝∠OO′N(xiāo)′＝C時(shí)，光在液面剛好發(fā)生全反射，沒(méi)有光線從液面射出，此時(shí)平面鏡繞水平軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的最小角度為α＝＝acrsin.
考點(diǎn)：考查了光的折射與全反射