(2006•北京)水的折射率为n,距水面深h处有一个点光源,岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为(  )

(2006•北京)水的折射率为n,距水面深h处有一个点光源,岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为(  )
A.2htan(arcsin[1/n])
B.2htan(arcsinn)
C.2htan(arccos[1/n])
D.2hcot(arccosn)
小蝉幽鸣 1年前 已收到1个回答 举报

181923696 幼苗

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解题思路:水下点光源是向四面八方照射,当从水中射向空气时,若入射角大于或等于临界角,就会发生光的全反射.所以有区域的光不会射出.

水下点光源射向空气时,当照射越远时入射角越大,照射越近则入射角越小.
由水的折射率n可求出水的临界角sinC=[1/n] 则C=arcsin[1/n]
当入射角i等于C时,恰好发生全反射.
设上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D
则sini=

D
2

h2+(
D
2)2,因为 i=r 所以 sini=sinC
因此由

D
2

h2+(
D
2)2=[1/n] 得D=

4h2
n2−1
或者也可以这样算:
恰好发生光的全反射时,则有


D
2
h=tani
所以D=2htani=2htan(arcsin[1/n])
故选:A

点评:
本题考点: 全反射;光的折射定律.

考点点评: 运用恰好发生全反射来确定光斑区域的大小,同时运用三角函数关系.

1年前

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