電視機遙控器中有一個用透明介質封裝的發光二極管;如圖(a)所示,它發出紅外光來控制電視機的各種功能。一興趣小組找來一個用此種材料制成的半圓柱體,利用插針法測定該透明介質的折射率。實驗中用A、B兩個大頭針確定入射光路,C、D兩個大頭針確定出射光路。P和Q分別是入射點和出射點,且AB⊥MN,如圖(b)所示。測得半圓柱體的半徑R=5cm,OP=1cm,DQ=4cm,D到法線OQ的距離DG=2cm。已知光速c=3.0×108m/s。
(1)求該透明介質的折射率和光在該介質中傳播的速度;
(2)實際測得封裝二極管的半球直徑d=5mm,發光二極管的發光面是以EF為直徑的發光圓盤,其圓心位于半球的球心點O,如圖(c)所示。為確保發光面發出的紅外光第一次到達半球面時都不發生全反射,發光二極管的發光面半徑r最大應為多大?

【考點】光的折射與全反射的綜合問題.
【答案】(1)該透明介質的折射率為2.5,光在該介質中傳播的速度為1.2×108m/s;
(2)發光二極管的發光面半徑r最大應為1mm。
(2)發光二極管的發光面半徑r最大應為1mm。
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:146引用:8難度:0.4
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1.表是在20℃時,波長為589.3nm的光在幾種介質中的折射率,根據表中數據結合所學知識,下列判斷正確的是( )
幾種介質的折射率(λ=589.3nmt=20℃) 介質 折射率 介質 折射率 金剛石 2.42 玻璃 1.5~1.8 氯化鈉 1.54 水 1.33 二硫化碳 1.63 水晶 1.55 酒精 1.36 空氣 1.00028 A.這種光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B.水晶對不同顏色的光的折射率都是1.55 C.這種波長的光從玻璃射入水中可能發生全反射 D.這種波長的光從水射入空氣比從水晶射入空氣更容易發生全反射 發布:2024/12/5 17:0:4組卷:109引用:2難度:0.7 -
2.如圖所示,是用某種透明材料制成的橫截面為圓形的圓柱體光學器件,MN是一條通過圓心的直線,一平行于MN的細光束以60°入射角射入圓柱體,折射后分成a、b兩束單色光,折射角分別為45°和30°,下列分析與判斷正確的是( )
A.a、b兩束單色光中,a單色光頻率更大 B.a、b兩束單色光在圓柱體中的傳播速度之比為 :12C.向上平移細光束,增大入射角,b單色光可能在圓柱體中發生全反射 D.a、b兩單色光分別照射同一雙縫干涉儀,b光產生的干涉條紋較寬 發布:2024/12/19 21:0:4組卷:56引用:2難度:0.4 -
3.P、Q兩種不同波長的光,以相同的入射角從玻璃射向空氣,P光發生全反射,Q光射入空氣,則( )
A.玻璃對P光的折射率小于對Q光的折射率 B.玻璃中P光的波長大于Q光的波長 C.玻璃中P光的速度大于Q光的速度 D.P光的光子能量大于Q光的光子能量 發布:2024/12/2 23:0:3組卷:47引用:1難度:0.6