Question

如圖所示，被固定好的激光源L發(fā)射的一束激光照射到容器中的水平液面上，入射角為α．這束激光經(jīng)液面反射后，照射到光電轉(zhuǎn)換器M的D₁點(diǎn)上，光電轉(zhuǎn)換M能夠?qū)⒔邮盏降墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而指示出容器中液面的高度．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，如果光信號(hào)由D₁點(diǎn)移至D₂點(diǎn)，說(shuō)明容器中的液面______了（填“升”或“降低”）．此時(shí)的入射角______α（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

【答案】分析：要解答好本題，首先記住光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；其次會(huì)根據(jù)液面上升或下降，判斷出反射點(diǎn)和反射光線的變化，從而分析出反射到光電轉(zhuǎn)換接收器的光點(diǎn)與液面變化的關(guān)系．
解答：解：由于入射光線是固定的，且光在水面上發(fā)生的是鏡面反射，當(dāng)水面發(fā)生變化時(shí)，故反射光線的方向與原來(lái)的反射光線是平行的，如圖所示，反射到光電轉(zhuǎn)換器接收平面上的光點(diǎn)從D₁點(diǎn)移向D₂點(diǎn)，則表明被監(jiān)視的液面是降低的，且接收平面上的光點(diǎn)D₁和D₂之間的距離與接收平面到液面的距離是沒(méi)有關(guān)系的．因反射光線的方向與原來(lái)的反射光線是平行的，根據(jù)同位角相等，可知此時(shí)的入射角還是等于α．
故答案為：降低；等于．
點(diǎn)評(píng)：本題利用了鏡面反射來(lái)解釋分析液面微變監(jiān)視器的原理．本題中的液面上升或下降，法線和入射光線不變，所以入射角不會(huì)變化，反射角也不會(huì)變化，從而導(dǎo)致反射光線只是平行移動(dòng)，光電轉(zhuǎn)換接收器的光點(diǎn)隨反射點(diǎn)的移動(dòng)而移動(dòng)．