Question

如圖所示，置于空氣中的一不透明容器內(nèi)盛滿某種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0 cm長的線光源。靠近線光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠鏡，用來觀察線光源。開始時通過望遠鏡不能看到線光源的任何一部分。將線光源沿容器底向望遠鏡一側(cè)平移至某處時，通過望遠鏡剛好可以看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動8.0 cm，剛好可以看到其頂端。求此液體的折射率n。

Answer 1

n＝1.25

解析試題分析：當(dāng)線光源上某一點發(fā)出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時，射到遮光板邊緣O的那條光線的入射角最小。

若線光源底端在A點時，望遠鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端，設(shè)過O點液面的法線為OO′，則∠AOO₁＝α，①其中α為此液體對空氣的全反射臨界角。由折射定律有sinα＝，②同理，若線光源頂端在B₁點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則∠B₁OO₁＝α。設(shè)此時線光源底端位于O點。由圖中幾何關(guān)系可得sinα＝，③聯(lián)立②③式得n＝，④
由題給條件可知＝8.0 cm，＝6.0 cm，
代入④式得n＝1.25。
考點：光的折射定律．
點評：由光的折射定律得出光剛好發(fā)生光的全反射時的，同時運用幾何關(guān)系共同求出結(jié)果．注意當(dāng)光線是從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時才有可能發(fā)生光的全反射．