Question

如圖所示為激光液面控制儀的原理簡圖．由固定激光器發出的一束激光AO以60°的入射角射向液面，經液面反射后射到光屏上的B點，再通過光屏上的光電轉換器將光信號變成電信號，輸入控制系統用以控制液面高度，請通過作圖找出B點的準確位置．若液面下降，反射光斑將向______移（選填“下”或“上”）．

Answer 1

【答案】分析：方法一：過入射點作出法線，根據入射光線、反射光線以及法線在同一平面內，并且入射角等于反射角，畫出反射光線，反射光線與光屏的交點即為B點；
方法二：作A點關于平面鏡的對稱點A′，然后根據反射光線的反向延長線過像點A′，反射光線與光屏的交點即B點．
當液面發生變化時，由于入射角的大小不變，所以反射光線與原來的反射光線平行．
解答：解：方法一：過入射點O作垂直于界面的法線，根據入射角等于反射角畫出反射光線，交于光屏點B；如圖所示

方法二：作A點關于光屏的對稱點A′，連接OA′，交光屏于點B．如圖所示

當液面發生變化，下降時，由于入射角的大小不變，所以反射光線與原來的反射光線平行；反射光斑將向下移到B′的位置，如圖所示：

故答案為：下．
點評：本題考查利用鏡面反射來解釋分析液面微變監視器的原理根據平面鏡成像的特點作圖，會根據掌握的知識采用多種方法作圖．