Question

【題目】閱讀短文，回答問(wèn)題． 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種單色光．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 ．
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 ．
（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．（圖丁中已畫出小水珠的光路）

Answer 1

【答案】
（1）=
（2）B
（3）增大
（4）小于
（5）解：見(jiàn)下圖

【解析】解：1．因?yàn)镺是小水珠的球心，所以如果連接OD，則OD即為法線，則則∠CDO=∠ODE．2．由圖象可知，x從0增加到R的過(guò)程中，α的變化情況是先增大后減�。�3．由光的折射規(guī)律結(jié)合圖甲可知，光線從空氣進(jìn)入水珠的折射角隨x增大而增大．4．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．所以當(dāng)紅色的α﹣x圖象，其α最大值是42°，則紫光的α最大值應(yīng)小于42°．5．圖丁中已畫出小水珠的光路，然后根據(jù)光的反射和折射定律，畫出紅光通過(guò)大水珠（虛線圈）時(shí)α最大值的光路，如下圖所示： 所以答案是：1．=；2B；3．增大；4．小于；5．見(jiàn)下圖

【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的光的色散現(xiàn)象，需要了解色散：復(fù)色光被分解為單色光，而形成光譜的現(xiàn)象，稱為色散才能得出正確答案．