Question

準(zhǔn)備知識(shí)：光能夠在其中傳播的物質(zhì)叫媒質(zhì)．光在同一均勻媒質(zhì)里轉(zhuǎn)播的路線是直線．當(dāng)光在不均勻的媒質(zhì)里傳播時(shí)，它的路線不再是直線，而會(huì)發(fā)生彎曲．如太陽(yáng)光通過(guò)地球大氣層時(shí)，由于大氣密度分布不均勻，因而光的傳播路線是彎曲的，如圖1所示．因此，地球上的人看到的太陽(yáng)位置要比它的實(shí)際位置高．根據(jù)上述事實(shí)，完成下面題目的有關(guān)要求：
在一底面是平面鏡、四周是透明玻璃的空魚(yú)缸內(nèi)注入一定量的水，然后在魚(yú)缸底部均勻地撒上一層砂糖．當(dāng)砂糖剛?cè)�部熔解后，讓激光發(fā)生器L發(fā)出的一束激光從魚(yú)缸的一個(gè)側(cè)壁靠近底部處射入．可以觀察到激光束在魚(yú)缸底部糖液中的傳播路徑類似于乒乓球向前運(yùn)動(dòng)不斷與水平桌面發(fā)生碰撞所出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖2所示．請(qǐng)解釋出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因．要求在解釋過(guò)程中能說(shuō)明
（1）激光束進(jìn)入溶液后為什么會(huì)按圖中所示那樣彎曲；
（2）在A、B兩點(diǎn)處發(fā)生了什么現(xiàn)象，并作圖表示；
（3）粗略說(shuō)明為什么OA、AB、BC基本相似．

Answer 1

分析：（1）在均勻介質(zhì)中，激光是直線傳播的．糖液屬于不均勻的介質(zhì)，其實(shí)質(zhì)是發(fā)生了折射．
（2）因容器底部是平的，相當(dāng)于平面鏡，所以光線發(fā)生彎折后射到A點(diǎn)要發(fā)生反射，同理，B點(diǎn)也是．
（3）根據(jù)在液體中同一深度液體密度是相同的，所以傳播規(guī)律相同來(lái)解釋．

解答：解：（1）因?yàn)樵诰鶆蚪橘|(zhì)中，激光是直線傳播的．砂糖水溶液的密度不是均勻的，越深密度越大，所以激光傳播時(shí)發(fā)生折射，傳播路線是彎曲的．
（2）O向上的半段液體的密度減小，最高點(diǎn)為純水密度；后半段液體的密度增大，A點(diǎn)最大，當(dāng)光線發(fā)生彎折后射到A點(diǎn)時(shí)，因容器底部是平的，相當(dāng)于平面鏡，所以要發(fā)生反射，同理，在B處也會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，如下圖所示：

答：在A、B兩點(diǎn)處發(fā)生了反射現(xiàn)象．
（3）從O、A、B點(diǎn)反射的光方向是一樣，同一深度液體密度是相同的，所以光傳播規(guī)律一樣，因此OA、AB、BC基本相似．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)光沿直線傳播現(xiàn)象和光的折射現(xiàn)象，考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，本類型題是學(xué)生的弱項(xiàng)，需要大量練習(xí)，不斷提高自己．