一位学生用如图所示的方法来测定水的折射率,该学生在一个游泳池测得池中水深h=1.2m(池底水平),用一根竹竿竖直立于池底

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  • 解题思路:先作出光路图,如图所示.根据几何知识求得BD长,得到影子中EF的长度,即可求得入射角i和折射角r的正弦值,由折射定律n=sinθ1sinθ2,求出折射率n.由v=cn求解光在水中的传播速度.

    如图所示,设通过竹竿顶端的光线进入水中的入射角为θ1

    在水中的折射角为θ2,则:sinθ1=sin(90°-θ)=sin53°=0.8;

    AB两点距离为:l=L-[h/tanθ]=(2.5-[1.2/tan37°])m=0.9m

    在三角形OAB中,sinθ2=

    l

    h2+l2=

    0.9

    1.22+0.92=0.6

    则水的折射率为:n=

    sinθ1

    sinθ2=[4/3]

    光在水中的传播速度 v=[c/n]=

    3×108

    4

    3m/s=2.25×108m/s

    答:水的折射率是[4/3],光在水中的传播速度是2.25×108m/s.

    点评:

    本题考点: 光的折射定律.

    考点点评: 解答几何光学问题,首先要正确作出光路图,再充分运用几何知识求出相关的长度,由折射定律求解n.