Question

如圖所示，激光液面控制儀的原理是：一束激光以入射角i照射液面，承接反射光斑的PQ處用光電管接收變成電訊號，電訊號輸入控制系統用以控制液面高度．如果發現光斑在PQ處側移了△s距離，如圖所示求液面上升的高度△h．

Answer 1

分析：光在液面上發生的是鏡面反射，根據入射角不變，反射光線與原來的反射光線平行作圖分析；根據直角三角形行角和邊的關系計算液面變化的高度．

解答：解：光斑在PQ處側移了△s距離，作出光路圖，如圖所示：

結合幾何關系，有：
△h=[

△S

cos(2i-90°)

]cos(90°-i)=

△S

2cosi

答：液面上升的高度△h為

△S

2cosi

．

點評：本題利用了鏡面反射來解釋激光液面控制儀的原理，并且能夠利用直角三角形的知識計算高度．