Question

【題目】雨后太陽(yáng)光射入空氣中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面發(fā)生反射，最后離開(kāi)水滴時(shí)再折射一次就形成了彩虹。如圖，太陽(yáng)光從左側(cè)射入球形水滴，a、b是其中的兩條出射光線，在這兩條出射光線中，一條是紅光，另一條是紫光。下面說(shuō)法正確的是

A.a光線是紅光，b光線是紫光

B.當(dāng)光線在水滴背面發(fā)生全反射時(shí)，我們看到的彩虹最為鮮艷明亮

C.a光在水滴中的傳播時(shí)間比b光在水滴中的傳播時(shí)間長(zhǎng)

D.遇到同樣的障礙物，a光比b光更容易發(fā)生明顯衍射

Answer 1

【答案】C

【解析】

AD．a、b兩種光在水滴表面發(fā)生折射現(xiàn)象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根據(jù)折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是紅光，a光的波長(zhǎng)小于b光，水滴背面發(fā)生全反射時(shí)b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故AD錯(cuò)誤；

B．光在水滴背面發(fā)生全反射時(shí)，仍然有些不同顏色的光要相交重合，所以此時(shí)看到的彩虹并不鮮艷，故B錯(cuò)誤；

C．令太陽(yáng)光在水滴表面發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí)，a光的折射角為α，b光的折射角為β，則球形水滴的半徑為R，所以a光在水滴中的傳播路徑長(zhǎng)為

xa=4Rcosα

b光在水滴中傳播的路徑長(zhǎng)為

xb=4Rcosβ

因?yàn)?/span>α＜β，所以

xa＞xb

又因?yàn)楣庠诮橘|(zhì)中的傳播速度為，因?yàn)?/span>na＞nb，所以

va＜vb

光在水滴中的傳播時(shí)間為，所以a光在水滴中的傳播時(shí)間比b光在水滴中的傳播時(shí)間長(zhǎng)，故C正確。

故選C。