Question

某校新建成一個噴游水池，在池底的中央安裝了一只射燈．池內無水時，射燈發出的一束光照在池壁上，在S點形成一個亮斑，如圖所示．現往池內注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點；如果水面上升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點，請作圖并說明P點，Q點所在的位置．

Answer 1

解：（1）往池內注水，水面升至a位置時，發生折射，根據折射定律，P點如下圖所示：

（2）水面上升至b位置時，光線先在水池壁反射，再折射出水面，根據反射定律和折射定律，Q點如下圖所示：

分析：（1）光在同種、均勻、透明介質中沿直線傳播，從一種介質進入另一介質時，光的傳播方向發生改變，產生折射現象；
（2）水面升至a位置時，光從水斜射入空氣中時，入射光線、折射光線以及法線在同一平面內，折射角大于入射角，確定折射光線的方向；
（3）水面上升至b位置時，光線先在水池側壁發生反射，反射角等于入射角，反射光線再從水中斜射入空氣里發生折射，折射角大于入射角．
點評：本題重點考查的是作反射光線和折射光線，理解并掌握光的反射定律和折射定律是解決此題的關鍵．