Question

如右图所示，折射率为n＝的液面上有一点光源S，发出一条光线，垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h的平面镜M的O点上，当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动时，液面上的观察者跟踪观察，发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P点后立即消失，求：

(1)光斑在AP过程中的平均速度。
(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度。

Answer 1

，4ωh

＝＝，sinθ＝，θ＝45°
(1)因为θ＝45°，PA＝OA＝h，t＝＝ ，＝＝
(2)光斑转到P位置的速度是由光线的伸长速度和光线的绕O转动的线速度合成的，
光斑在P位置的线速度为2ωh，
所以光斑沿液面向左的速度?v＝v_线/cos45°＝2ωh/cos45°＝4ωh