Question

【物理光学竞赛题】

有一种液面微变监视器，基本结构原理如图5所示：光发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光；光束经液面反射，其反射光被水平放置的平面光电转换器接收；光电转换器将光信号转换为电信号并通过显示器显示出来。若反射到光电转换器接收平面上的光点从S1点移向S 2点,则表明被监视的液面是_______(选填“上升”或“下降”)；，经测量S1，S2间的距离为h，这液面下降的高度为_____，如果激光束与水平面的夹角变小，则接收光点移动的距离和液面下降的高度关系________(能/不能）成立。

Answer 1

假设S1远离发射器，如果假设相反，那么结果也相反。
S1移动到S2，做S1反射光平行线交接收器于S2点，交入射光线于o点，则o点为S2的入射点
所以上升了（此为假设答案）
第二个问比较坑爹，直接告诉哥下降，这么看我是假设反了啊，所以图中必然是S2远离发射器，并且，第一个空应该是下降，然后算h吧，画出光路图，一看就是个直角三角形求边长的问题，一个直角边为h/2，它和斜边的夹角就是入射角或反射角的补角，注意哦，是补角，同样也就是下问说的夹角。我猜图上会有标出角度的了。让你求另一条边，好求吧……
第三个问呢，就是夹角变小，然后这关系能否成立，这是废话，你可以假设夹角为90度，s点根本就不动了，所以必须写不能

追问

图发上来了！重新做吧

追答

好吧，哥们
这个图可以看出，S2属于远点，那么我上面说的就可以继续给你用了

第一问必须是下降，和我上面解释的一样啊
第二问作图可知，水面的高度变化就是h的一半，而且和角度无关，所以就是h/2
第三个问就是能了

我把第二个问详细给你解释下，做出液面变化前后光路图后，你通过S1的入射点向下做垂线，然后做S2反射光线的逆向延长线交那垂线于点k，则得出一个平行时变形，那段垂线长度即为h，围成的三角形为等边三角形，底边即为垂线，水面变化即为二分之一的垂线长度，也就是二分之一底边，ok了吧

Answer 2

图？？？？？呢？？？？？