题目内容
【题目】有一种用于电子显示屏的发光二极管,其管芯的发光区域是直径为D的圆面,P为O点正上方球面上的一点,发光二极管中半球体介质的半径为R,如图所示.
①若介质的折射率n1=,真空中光速为c,求光从A点沿直线传播到P点的时间t;
②为使从发光面AB发出的光在球面上都不发生全反射,介质的折射率n应满足什么条件?
【答案】①t=.②n<
【解析】
由几何关系求解光从A点传播到P点的距离,根据v=c/n求解速度,根据t=x/v求解时间;考虑临界情况,从A点或B点垂直于圆盘射出的光射到球面的入射角最大,然后结合公式n=1/sinC 进行分析即可.
①光在介质中的传播速度v=
则此光从A点传播到P点的时间
解得t=.
②从A或B点垂直于圆盘射出的光射到球面的入射角最大(设为α),则
sinα=
设光发生全反射的临界角为C,则sinC=
不发生全反射应满足sinα<sinC
解得n<.
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