Question

某種液體的臨界角為45°，在其液面下有一可繞O軸勻速轉動的平面鏡OA，OA的初始位置與液面平行，如圖所示．在液面與平面鏡間充滿自左向右的平行光線.若在平面鏡逆時針旋轉一周的過程中，光線射入空氣中的時間為2s.試問：
①平面鏡由初始位置轉過多大角度時，光線開始進入空氣？
②平面鏡旋轉的角速度多大？

Answer 1

①22.5°～67.5°  ②

① 由已知臨界角C=45°，根據反射定律及幾何知識，平面鏡轉過α₁==22.5°時光線開始進入空氣．當平面鏡轉過67.5°時，光線又發生全反射，不能進入空氣，所以平面鏡轉過22.5°～67.5°間光線能進入空氣．
② ②平面鏡轉動的角速度ω＝ rad/s．