Question

如图所示，激光液面控制仪的原理是：一束激光以入射角i照射液面，承接反射光斑的PQ处用光电管接收变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度．如果发现光斑在PQ处侧移了△s距离，如图所示求液面上升的高度△h．

Answer 1

分析：光在液面上发生的是镜面反射，根据入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行作图分析；根据直角三角形行角和边的关系计算液面变化的高度．

解答：解：光斑在PQ处侧移了△s距离，作出光路图，如图所示：

结合几何关系，有：
△h=[

△S

cos(2i-90°)

]cos(90°-i)=

△S

2cosi

答：液面上升的高度△h为

△S

2cosi

．

点评：本题利用了镜面反射来解释激光液面控制仪的原理，并且能够利用直角三角形的知识计算高度．