Question

如圖所示，某透明液體折射率，液體中有一點(diǎn)光源S，上方空氣中有一根很長的細(xì)桿，與液面的夾角為45⁰，交點(diǎn)為A，且A點(diǎn)與點(diǎn)光源S的水平距離為0.1m，細(xì)桿與S在同一豎直平面內(nèi)。要使點(diǎn)光源S所發(fā)生的光束照亮整個細(xì)桿，又不從A點(diǎn)左側(cè)透射出水面，則點(diǎn)光源的深度h應(yīng)滿足什么條件？S所發(fā)出的光束與豎直方向的夾角在什么范圍內(nèi)?

Answer 1

S所發(fā)出光束應(yīng)在豎直方向向左45⁰、向右30⁰共75⁰范圍內(nèi)。

液體的臨界角
解得    C= 45⁰
根據(jù)題意可知要使光束不從A點(diǎn)左側(cè)透射出液面，應(yīng)有 0.1m
要使光束照亮整個細(xì)桿，則右側(cè)透射出液面的邊界光線應(yīng)平行于細(xì)桿
由折射定律可得
解得   
所以，S所發(fā)出光束應(yīng)在豎直方向向左45⁰、向右30⁰共75⁰范圍內(nèi)。