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彩虹
彩虹是大氣中一種光學(xué)現(xiàn)象,當(dāng)陽(yáng)光照射都半空中的水珠時(shí),光線被折射和反射,在天空形成彩帶.
研究光線經(jīng)過(guò)水珠的傳播規(guī)律,可揭示彩虹形成的原因,如圖甲所示,光線從點(diǎn)C進(jìn)入半徑為R的水珠,經(jīng)點(diǎn)D反射,再?gòu)狞c(diǎn)E射出,AB是通過(guò)水珠球心O且與入射太陽(yáng)光平行的直線,用x表示進(jìn)入水珠的光線距AB的距離,α表示射出光線與AB的夾角,畫(huà)出過(guò)入射點(diǎn)和球心O的直線(即該入射點(diǎn)的法線),進(jìn)一步研究可以得出α與x的關(guān)系如圖乙所示,入射的太陽(yáng)光分布是均勻的,但射出的光線分布是不均勻的,在α最大時(shí)強(qiáng)度最大,能被地面上的人觀察到.
牛頓發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后被分解成七中單色光.當(dāng)太陽(yáng)光進(jìn)入水珠時(shí),也產(chǎn)生類似效果.從同一點(diǎn)進(jìn)入水珠的不同色光在水珠中沿不同路徑傳播,致使不同色光的α的最大值略有不同.
由于不同色光的α最大值略有不同,對(duì)某一水珠來(lái)講只能有一種顏色的光被地面上的人看到,進(jìn)入人眼的不同顏色的光來(lái)自內(nèi)外不同弧線的水珠,所以人眼看到的彩虹由外圈至內(nèi)圈呈紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色.
1.在圖甲中,如果連接OD,則∠CDO
(>/=/<)∠ODE.
2.根據(jù)圖乙可知,x從0增加到R的過(guò)程中,α的變化情況是
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A.增大 B.先增大后減小 C.減小 D.先減小后增大
3.如圖甲所示,光線從空氣進(jìn)入水珠的折射角隨x增大而
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4.圖乙給出的是紅色的α-x圖象,其α最大值是42°,則紫光的α最大值
(大于/等于/小于)42°.
5.圖丙中畫(huà)出了紅光通過(guò)小水珠時(shí)α最大值的光路.請(qǐng)?jiān)趫D丁中畫(huà)出紅光通過(guò)大水珠(虛線圈)時(shí)α最大值的光路.(圖丁中已畫(huà)出小水珠的光路)