Question

在一個干枯的井底正中央P點趴著一只青蛙，它能看到的視野范圍如圖a所示．天降大雨時井中全部灌滿水，若青蛙仍在P點，它的視野將發(fā)生變化．請在圖b中利用光路圖確定青蛙視野變化后的大致范圍．（如果水不滿將怎樣大致畫呢？）

Answer 1

分析：（1）青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因為光是沿直線傳播的緣故．
當(dāng)井中灌滿水時，光由空氣進(jìn)入水中，在水面上要發(fā)生折射，根據(jù)折射定律畫出大致的光線傳播路徑，確定青蛙的視野范圍．
（2）如果水不滿，光由空氣進(jìn)入水中，在水面上要發(fā)生折射，根據(jù)折射定律和光的直線傳播畫出大致的光線傳播路徑，確定青蛙的視野范圍．

解答：解：（1）當(dāng)井里灌滿水后，光線照到水面會發(fā)生折射現(xiàn)象，由于光是從空氣射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的視野范圍比沒水時會看到更大；
變化的大致范圍如圖中兩條入射光線之間的陰影區(qū)域所示：

（2）如果水不滿，光線照到水面會發(fā)生折射現(xiàn)象，由于光是從空氣射向水，所以入射角大于折射角，但由于光的直線傳播，青蛙能看到的視野范圍如下圖所示：

點評：解決此類實際問題，要結(jié)合光的傳播進(jìn)行處理分析．在P點放一點光源，根據(jù)折射定律，作出兩條經(jīng)過井口兩頂點的兩條折射光線，根據(jù)光路可逆，箭頭方向改為相反即可．