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欢迎来到智慧物理,这次我们来讨论一个水面上升池底光斑如何移动的问题。 如图所示,用激光笔将一束激光从空气倾斜射到水池的水面凹点,并在池底形成一光斑 s, 请在图中画出光斑 s 的大致位置,然后向水池内注水,池底光斑将向左移动,向右移动还是不动?本体考察的知识点是光的直视特点。 要解决本体,我们先要熟悉光从空气斜射入水中时所具有的知识特点。 当光从空气斜射入水中时,直视光线,入视光线和法线在同一平面内, 直视光线和入视光线分别位于发线两侧,直视光线偏向发线,即直视角小于入视角。入视角增大或减小时,直视角也随之增大或减小。 那么现在光线由空气斜射入水中,我们知道他将不可能沿直线传播,他要发生折射。我们先过 o 点画出法线, 那么光线是不可能按白色虚线传播的,那么 它将会发生折射,而且直射光线要偏向法线,或者说折射角小于注射角。如图所示,光斑的位置在 a 四处, 那么现在向水池内注水池底光瓣将会怎样? 那么现在水面升高,那么入射光线的入射点就变成了 o 撇点,我们过 o 撇点画出此时的法线。 由于水面升高后与原来的水面是平行的,而且激光术的入室方向 并没有发生改变,这也就是说,前后两次的入射角是不变的, 那么入视角不变,直视角也不变,所以前后两次的直视角也相等,那么前后两次的直视光线应该是平行关系,那么如图所示,这是在池底留下的光斑,如 a 四撇所示, 由前后我们作图可知,那么光关 s 的位置应该是向左移动。