Question

如圖所示，某透明液體折射率，液體中有一點光源S，上方空氣中有一根很長的細桿，與液面的夾角為45⁰，交點為A，且A點與點光源S的水平距離為0.1m，細桿與S在同一豎直平面內。要使點光源S所發生的光束照亮整個細桿，又不從A點左側透射出水面，則點光源的深度h應滿足什么條件？S所發出的光束與豎直方向的夾角在什么范圍內?

Answer 1

S所發出光束應在豎直方向向左45⁰、向右30⁰共75⁰范圍內。

液體的臨界角
解得    C= 45⁰
根據題意可知要使光束不從A點左側透射出液面，應有 0.1m
要使光束照亮整個細桿，則右側透射出液面的邊界光線應平行于細桿
由折射定律可得
解得   
所以，S所發出光束應在豎直方向向左45⁰、向右30⁰共75⁰范圍內。