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16.太陽光與水平地面的角度是60°,若使太陽光豎直射入井中,平面鏡與水平面的角度是75度;若使太陽光水平射入山洞口中,平面鏡與水平面的角度是60°或30度.

分析 光的反射定律的內容:入射光線、反射光線、法線在同一平面上,反射光線和入射光線分居法線兩側,反射角等于入射角.
首先根據已知條件確定反射光線,根據反射角等于入射角確定法線,做法線的垂線即鏡面的位置.

解答 解:(1)過入射點作豎直向下的反射光線,因為入射光線和反射光線的夾角為入射角和反射角之和,而入射角等于反射角,所以可作入射光線和反射光線夾角的平分線.
因為反射光線與水平面垂直,而入射光線與水平面成60°的角,所以入射角等于$\frac{1}{2}$(60°+90°)=75°,則入射光線與平面鏡的夾角為90°-75°=15°,故平面鏡與水平方向的夾角為15°+60°=75°,如下圖所示:
(2)太陽光與水平面成60°角,反射光線沿水平方向傳播,所以反射光線與入射光線的夾角是60°或120°.根據反射角與入射角相等,做出法線,根據法線與鏡面垂直做出鏡面.如圖所示.

所以鏡面與水平面的夾角是90°-$\frac{1}{2}$×60°=60°或90°-$\frac{1}{2}$×120°=30°.
故答案為:75;60°或30.

點評 此題主要考查了學生對光的反射定律的理解和應用,首先要熟記光的反射定律的內容,此題還要注意水平方向可能是水平向右或水平向左兩種情況.

練習冊系列答案
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