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试卷云
图甲为某小轿车雨量传感器的结构示意图。传感器的光学元件紧贴前挡风玻璃内侧，其折射率与挡风玻璃相同，规格如图乙所示。当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外发射管发出一束平行的红外线恰好在挡风玻璃的外表面发生全反射，最终被红外接收管接收；当挡风玻璃外表面有雨滴时，入射到挡风玻璃的部分光线不能发生全反射，导致接收管接收的红外线变弱，从而自动控制雨刮的转动。已知图甲中，光学元件的
、
边与挡风玻璃表面垂直，从
中点射向挡风玻璃的光线恰好射向
中点，挡风玻璃的厚度为
，求：
（1）挡风玻璃和光学元件的折射率
；
（2）已知
，请推导、判断在图甲中，红外发射管应该是在A还是在B位置向
中点发射红外线？红外接收管可能是在
或
中的哪个位置？请画出红外线由发射管到接收管的大致光路图。
【答案】（1）1.5；（2）见详解
【知识点】折射和全反射的综合问题
【详解】（1）如图，光线恰好全反射
挡风玻璃和光学元件的折射率
（2）红外发射管如果是在A位置向
中点发射红外线，如图
则
由折射率公式
解得
所以红外发射管不能在A位置向
中点发射红外线。则红外发射管在B位置向
中点发射红外线，红外接收管是在
位置。大致光路图如图
