Question

12．有一種光電控制液面高度的儀器，它是通過光束在液面上的反射光線反射到光電屏上的光斑位置來判斷液面高低的，如圖所示．當(dāng)一光束與液面的夾角為40°，則入射角的大小為50°；如果光束與液面的夾角增大，光電屏上的光斑S將向左（選填“左”或“右”）移動；當(dāng)液面升降高度一定時，接收平面上的光點S1和S2之間的距離與接收平面到液面的距離有沒有關(guān)系？答沒有．（選填“有”或“沒有”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)法線與界面垂直，入射角等于入射光線與法線的夾角，求出入射角的大小；再根據(jù)光反射時，入射角等于反射角確定反射角的大�。还庠谒�面上發(fā)生的是鏡面反射，可以通過作圖利用光的反射分析．
（2）如果光束與液面的夾角增大，根據(jù)反射角等于入射角，做出反射光線即可得出結(jié)論．
（3）做出當(dāng)液面升高時的光路圖，比較確定光點之間距離與液面與接受面之間的關(guān)系．

解答 解：（1）因為入射光線與界面夾角為40°，所以入射角等于90°-40°=50°；
（2）如果光束與液面的夾角增大，根據(jù)反射角等于入射角，做出反射光線可知，光電屏上的光斑S將向左移動，如下圖所示：

（3）當(dāng)液面上升時，由于入射角不變，所以反射光線與原來的反射光線平行，如圖所示，故光電屏上的光斑S向左移動．

由圖知，兩條反射光線是平行的，平行線間的距離不變，所以當(dāng)液面升降高度一定時，接收平面上的光點S₁和S₂之間的距離與接收平面到液面的距離有沒有關(guān)系．
故答案為 50；左；沒有．

點評 本題利用了鏡面反射來解釋光電控制液面高度的原理，并且知道入射角和反射角的規(guī)定．關(guān)鍵能夠正確做出光路圖．