Question

20．如图所示，被固定好的激光源L发射的一束激光照射到容器中的水平液面上，入射角为α．这束激光经液面反射后，照射到光电转换器M的D₁点上，光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号，从而指示出容器中液面的高度．经过一段时间后，如果光信号由D₂点移至D₃点，说明容器中的液面降低了（填“升高”或“降低”）．此时的入射等于α（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 要解答好本题，首先记住光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；其次会根据液面上升或下降，判断出反射点和反射光线的变化，从而分析出反射到光电转换接收器的光点与液面变化的关系．

解答 解：由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如图所示，反射到光电转换器接收平面上的光点从D₁点移向D₂点，则表明被监视的液面是降低的，且接收平面上的光点D₁和D₂之间的距离与接收平面到液面的距离是没有关系的．因反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，根据同位角相等，可知此时的入射角还是等于α．
故答案为：降低；等于．

点评 本题利用了镜面反射来解释分析液面微变监视器的原理．本题中的液面上升或下降，法线和入射光线不变，所以入射角不会变化，反射角也不会变化，从而导致反射光线只是平行移动，光电转换接收器的光点随反射点的移动而移动．