问题
问答题
如图所示，在平静的水面下有一点光源s，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n．
（a）在水面上方观看时，只有一个圆形区域可以有光透出，该圆的半径为多少？为什么？
（b）该单色光在真空中的波长为λ0，该光在水中的波长为多少？
答案
（a）设光在水面发生全反射的临界角为C．，透光面的半径为r，则：
sinC=
，1 n
则tanC=1 n2-1
根据数学知识，得
r=HtanC
解之得：r=H n2-1
其它位置光发生了全反射无光射出，故只有一个圆形区域可以有光透出
（b）②根据光在传播过程中频率不变，光在真空中速度为c，则由公式v=λν得：
折射率与速度关系：n=c V
联立可得：c=λ0ν
则光在水波长为：λ=λ0 n
答：（a）在水面上方观看时，只有一个圆形区域可以有光透出，该圆的半径为
；其它位置光发生了全反射无光射出；H n2-1
（b）该单色光在真空中的波长为λ0，该光在水中的波长为
．λ0 n