Question

（7分）如圖所示，一個半徑為r的圓木板靜止在水面上，在圓木板圓心O的正下方H＝r處有一點光源s，已知水的折射率n＝

（1）求沿圓木板邊緣出射的折射光線的折射角；

（2）若在水面上方觀察不到點光源S所發出的光．則需將點光源S至少豎直向上移多大的距離？（結果可用根式表示）

Answer 1

解析：（1）設入射角為θ1，折射角為θ2，

則      （1分）

由折射定律得：=                               （1分）

聯立前式得：折射角θ2=45⁰                                                                           （1分）

（2）若在水面上方觀察不到點光源所發出的光，則入射到圓木板邊緣的光線將發生全反射，設臨界角為C，點光源S離圓心的距離為h，

則 sinC= 得 C=45⁰            （2分

由幾何關系可知：h=r        （1分）                            

則點光源s至少上移Δh=（-1）r                                   （1分）