Question

如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑．已知L=H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（ ）

A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度
B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度
C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度
D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度

Answer 1

【答案】分析：要解决此题，需要掌握光的折射规律．
（1）折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角．
入射角大小不变，折射角大小不变．
（2）根据L=H，利用等腰直角三角形的性质，分析光斑移动的速度和水面上升的速度．
解答：解：（1）光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；
当水面上升时，折射光路的变化如图：可见，水面上升，折射点右移，光斑右移．
（2）因为L=H，所以激光与水面成45度角入射，所以由图可知，光斑再怎么移也不可能和法线重合，所以速度比水面上升的速度小．
故选A．
点评：本题考查了两个问题：
一是光斑的形成原因，激光由空气斜射进入水中，光线要发生偏折；
二是光斑的移动原因，水面上升或下降，入射角不会发生变化折射角也不会发生变化，但折射点要发生移动，折射光线要发生平行移动，所以根据水面升降的关系变化规律，即可找到光斑移动方向．