Question

15．有一种光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示．当一光束与液面的夹角为40°，则入射角的大小为50°；当液面升高时，光电屏上的光斑S将向左（选填“左”或“右”）移动．如果光束与液面的夹角增大，光电屏上的光斑S将向左（选填“左”或“右”）移动．

Answer 1

分析 根据法线与界面垂直，入射角等于入射光线与法线的夹角，求出入射角的大小；再根据光反射时，入射角等于反射角确定反射角的大小；光在水面上发生的是镜面反射，可以通过作图利用光的反射分析．
如果光束与液面的夹角增大，根据反射角等于入射角，做出反射光线即可得出结论．

解答 解：因为入射光线与界面夹角为40°，所以入射角等于90°-40°=50°；
当液面上升时，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，
如图所示，故光电屏上的光斑S向左移动．

如果光束与液面的夹角增大，根据反射角等于入射角，做出反射光线可知，光电屏上的光斑S将向左移动，如下图所示：

故答案为 50°；左；左．

点评 本题利用了镜面反射来解释光电控制液面高度的原理，并且知道入射角和反射角的规定．