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彩 虹

彩虹是大气中一种光学现象,当阳光照射到半空中的水珠时,光线被折射和反射,在天空形成弧形彩带。

研究光线经过水珠的传播规律,可揭示彩虹形成的原因,如图甲所示,光线从点C进入半径为R的水珠,经点D反射,再从点E射出,AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线,用x表示进入水珠的光线距AB的距离,α表示射出光线与AB的夹角,画出过入射点和球心O的直线(即该入射点的法线),进一步研究可以得出α与x的关系如图乙所示,入射的太阳光分布是均匀的,但射出的光线分布是不均匀的,在α最大时强度最大,能被地面上的人观察到。

牛顿发现,太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光。当太阳光进入水珠时,也产生类似效果。从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播,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,对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的人看到,进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠,所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。

(1)在图甲中,如果连接OD,则∠CDO____(选填“>”“=”或“<”)∠ODE。

(2)根据图乙可知,x从0增加到R的过程中,α的变化情况是____。

A.增大 B.先增大后减小

C.减小 D.先减小后增大

(3)如图甲所示,光线从空气进入水珠的折射角随x增大而______。

(4)图乙给出的是红光的α-x图像,其α最大值是42°,则紫光的α最大值____(选填“大于”“等于”或“小于”)42°。

(5)图丙中画出了红光通过小水珠时α最大值的光路。请在图丁中画出红光通过大水珠(虚线圈)时α最大值的光路____________。(图丁中已画出小水珠的光路)

 0  196262  196270  196276  196280  196286  196288  196292  196298  196300  196306  196312  196316  196318  196322  196328  196330  196336  196340  196342  196346  196348  196352  196354  196356  196357  196358  196360  196361  196362  196364  196366  196370  196372  196376  196378  196382  196388  196390  196396  196400  196402  196406  196412  196418  196420  196426  196430  196432  196438  196442  196448  196456  235360 

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