已知水的折射率是n=
4
3
，當在水面下
7
m深處放一強點光源時，看到透光水面的最大直徑是多大？當此透光水面的直徑變大時，光源正在上浮還是正在下沉？（請通過作圖說明）
分析：光由水傳播到水面時，透光面邊緣的光剛好發(fā)生了全反射．根據(jù)折射率及數(shù)學知識，可求出透光圓的半徑，即可求出透光水面的最大直徑；當此透光水面的直徑變大時，根據(jù)幾何知識分析光源正在上浮還是正在下沉．
解答：解：如圖所示，當光從水中折射進入空氣中且折射角等于90°時對應的半徑最大，即恰好發(fā)生全反射時，透光水面對應的半徑最大．
設此時的半徑為R，根據(jù)折射定律有n=
sin900
sini
=
4
3

又sini=
R
R2+h2
=
R
R2+(
7
)2

代入得
R
R2+(
7
)2
=
3
4

解得R=3m，直徑為D=2R=6m．
由于發(fā)生全反射時入射角的大小不變，故對應的入射光線的方向與原來的入射光線平行，如圖，根據(jù)相似三角形知光源S到水面的距離增大，故光源在下沉．　
答：透光水面的最大直徑是6m．當此透光水面的直徑變大時，光源正在下沉．
點評：本題考查對全反射現(xiàn)象的理解和應用能力，運用作圖法分析光源的運動情況．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）已知水的折射率是n=1.33，則光在水中的傳播速度為
2.3×108m/s
2.3×108m/s

（2）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲，已知聲速為340m/s，則兩峭壁間距離為
425m
425m

（3）如圖所示是一列簡諧波的一段圖象，已知d點到達波峰的時間比c早1s/200，a、c兩點間水平距離為3m，則該波的傳播方向為
向左
向左
，波速為
200
200
m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2011-2012學年湖南省岳陽一中高三（上）第二次周考物理試卷（解析版） 題型：解答題

已知水的折射率是n=，當在水面下m深處放一強點光源時，看到透光水面的最大直徑是多大？當此透光水面的直徑變大時，光源正在上浮還是正在下沉？（請通過作圖說明）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2008-2009學年廣東省湛江二中高三（下）月考物理試卷（2月份）（解析版） 題型：填空題

（1）已知水的折射率是n=1.33，則光在水中的傳播速度為   
（2）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲，已知聲速為340m/s，則兩峭壁間距離為   
（3）如圖所示是一列簡諧波的一段圖象，已知d點到達波峰的時間比c早1s/200，a、c兩點間水平距離為3m，則該波的傳播方向為    ，波速為    m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

    （09年湛江二中月考）（2分）已知水的折射率是n=1.33，則光在水中的傳播速度為        。 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案