Question

如图所示为激光液面控制仪的原理简图．由固定激光器发出的一束激光AO以60°的入射角射向液面，经液面反射后射到光屏上的B点，再通过光屏上的光电转换器将光信号变成电信号，输入控制系统用以控制液面高度，请通过作图找出B点的准确位置．若液面下降，反射光斑将向______移（选填“下”或“上”）．

Answer 1

【答案】分析：方法一：过入射点作出法线，根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线，反射光线与光屏的交点即为B点；
方法二：作A点关于平面镜的对称点A′，然后根据反射光线的反向延长线过像点A′，反射光线与光屏的交点即B点．
当液面发生变化时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行．
解答：解：方法一：过入射点O作垂直于界面的法线，根据入射角等于反射角画出反射光线，交于光屏点B；如图所示

方法二：作A点关于光屏的对称点A′，连接OA′，交光屏于点B．如图所示

当液面发生变化，下降时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行；反射光斑将向下移到B′的位置，如图所示：

故答案为：下．
点评：本题考查利用镜面反射来解释分析液面微变监视器的原理根据平面镜成像的特点作图，会根据掌握的知识采用多种方法作图．