Question

如圖所示是一種液體深度自動監(jiān)測儀示意圖，在容器的底部水平放置一平面鏡，在平面鏡上方有一光屏與平面鏡平行．激光器發(fā)出的一束光線以60°的入射角射到液面上，進入液體中的光線經(jīng)平面鏡反射后再從液體的上表面射出，打在光屏上形成一亮點，液體的深度變化后光屏上亮點向左移動了2dm，已知該液體的折射率n=．真空中光速c=3.0×10⁸ m/s，不考慮經(jīng)液面反射的光線。求：
（1）光在該液體中傳播速度的大�。�
（2）液面高度的變化量；
（3）液體的深度變化前后激光從發(fā)出到打到光屏上的時間變化了多少？

Answer 1

解：設(shè)入射角為α，折射角為β，原來液面深度為h，液面深度增加△h，屏上光點移動的距離 s=2dm，n=，c=3.0×10⁸ m/s，α=60°
（1）光在該液體中的傳播速度為：v=×10⁸ m/s
（2）光路圖如圖所示

根據(jù)折射定律n=，得β=30°
由幾何關(guān)系得2htanβ+2△htanα=2(△h+h)tanβ+s
△h==1.5 dm
（3）液體的深度變化前后激光從發(fā)出到打到光屏上的時間變化為
△t==0