Question

雨后彩虹可簡化為這樣的模型，雨后空氣中有許多小水珠，陽光射入水珠后，經(jīng)過一次反射再折射出水珠的光線與原來射入光線的夾角為α．由于水碓不同色光的折射率不同，所以射入角θ相同時，α角不同．下列說法正確的是（　　）

A．只要入射角θ適當(dāng)，所有色光都一定能在水珠內(nèi)發(fā)生全反應(yīng)

B．水對紅光折射率最小，紅光α最小

C．水對紫光折射率最大，紫光α最小

D．水對紅光的折射率最大，所以彩虹最內(nèi)圈是紅顏色

Answer 1

分析：全反射的條件是光從光密介質(zhì)進入光密介質(zhì)，入射角大于臨界角，根據(jù)光路的可逆性分析光能否在水珠內(nèi)發(fā)生全反射．水對紅光折射率最小，水對紫光折射率最大，根據(jù)折射定律和幾何知識分析α的大小與折射率的關(guān)系．

解答：解：A、根據(jù)幾何知識可知，光線進入水珠的折射角等于光線射到水珠時內(nèi)壁時的入射角，根據(jù)光路可逆性得知，光線一定能從水珠射出，不可能發(fā)生全反射，故A錯誤．
B、C設(shè)第一次折射時入射角為i，折射角為r．
水對紅光折射率最小，水對紫光折射率最大，根據(jù)折射定律n=

sini

sinr

可知，紅光的折射角r最大，紫光的折射角r最�。�
作出光路圖，如圖所示，則由幾何關(guān)系得：

α

2

=r-（i-r）=2r-i，得α=4r-2i．紅光的α最大，紫光的α最小，故B錯誤，C正確．
D、水對紅光折射率最小，r最大，α最大，則彩虹最外圈是紅顏色，故D錯誤．
故選C

點評：本題關(guān)鍵是結(jié)合光路圖并根據(jù)折射率定義得到光線的折射率大小關(guān)系，然后根據(jù)幾何知識和光路可逆性分析判斷．