题目
如图所示,一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑将会如何移动?
如图所示,一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑将会如何移动?题目解答
答案
解:保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,光线从空气中斜射入水中,会发生折射,折射角小于入射角,由于液面升高,折射点会向右移动,所以光斑会向右移动,光路图如图所示:
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。解析
考查要点:本题主要考查光的折射定律及其实际应用,需要理解入射点位置变化对光路的影响。
解题核心思路:
- 保持入射光方向不变,当液面升高时,光线在杯壁的入射点会向右移动。
- 根据折射定律,光线从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,折射后的光线会更靠近法线。
- 入射点右移和折射角变化共同作用,导致光斑位置向右移动。
破题关键点:
- 明确入射点随液面变化的移动方向。
- 结合折射定律分析光路变化。
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入射点变化:
当往杯中加水时,液面逐渐升高。由于入射光方向不变,光线与杯壁的交点(入射点)会随液面上升向右移动。 -
折射规律应用:
在每个入射点,光线从空气斜射入水中,根据折射定律,折射角小于入射角,折射光线会偏向法线方向。 -
光斑移动分析:
- 入射点向右移动导致折射光线整体向右偏移。
- 折射角的变化使光线在杯底的聚焦点逐渐向右移动。
- 综合两者,光斑最终向右移动。