《虹和霓》虹和霓 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《虹和霓》虹和霓

1单选题

中国人在公元10世纪，把经日光照射以后的天然透明晶体叫做“五光石”或“放光石”，认识到“就日照之，成五色如虹霓”．这是世界上对光的色散现象的最早认识．下列现象中属于光的色散现象的是（　　）

A
雨后天空的彩虹
B
水中的月亮
C
黑板“反光”
D
小孔成像

题目答案

A

答案解析

分析：

混合光分散为单色光的过程叫光的色散；色散的特点是形成了光带．

解答：

解：A、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象．所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的．此选项符合题意．

B、水中的月亮是由光的反射形成的，不属于光的色散．

C、黑板反光是指在一定位置的同学看不清黑板上的字，其原因是黑板表面太光滑，光射到这里发生了镜面反射，反射光线朝着同一方向射出，位于反射光线方向的同学则看不清黑板上的字．不属于光的色散．

D、小孔成像是由于光沿直线传播形成的．此选项不符合题意．

故选A．

点评：

此题考查的是光色散现象的判断，牢记光的色散现象的特点是形成了彩色的光带是解答此题的关键所在．

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2多选题

(多选)《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”．如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光．下列说法正确的是（　　）

A
雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹
B
水滴对a光的临界角大于对b光的临界角
C
在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D
在水滴中，a光的波长小于b光的波长
E
a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较小

题目答案

ADE

答案解析

分析：

由图看出第一次折射时，b光折射角较大，其折射率较小，频率较小，波长较长．由公式v=$\frac {c}{n}$得到，b光在玻璃中的传播速度较大；结合发生光电效应的条件分析；折射率较小，则临界角大，不容易发生全反射．干涉条纹的间距与波长成正比．

解答：

解：A、雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生的折射时，不同色光，偏折程度不同而形成的，即发生色散形成的．故A正确．

B、画出光路图，分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式n=$\frac {sini}{sinr}$得知，b光的折射率较小，由sinC=$\frac {1}{n}$可得：水滴对a光的临界角小于对b光的临界角．故B错误．

C、由公式v=$\frac {c}{n}$得知，在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度．故C错误．

D、a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长．故D正确．

E、干涉条纹的间距与波长成正比，则a光的相邻亮条纹间距较小，故E正确．

故选：ADE

点评：

该题结合光的折射考查折射率、折射率与光的频率、速度的关系以及干涉条纹间距公式等知识点的内容，关键之处是画出光路图，分析第一次折射时折射角的关系，要注意运用反射的对称性作图．

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3多选题

(多选)霓虹是雨后天晴时常见的自然现象．霓是太阳光经空中的小水珠两次折射和两次反射所形成，如左图，虹是太阳光经空中的小水珠两次折射和一次反射所形成，如右图．下列关于霓虹的判断正确的是(　　)

A
霓外圈为紫色，虹外圈为红色
B
霓的亮度比虹的亮度大
C
观察霓的仰角比观察虹的仰角大
D
若太阳在天空的西边，则霓和虹均在天空的西边

题目答案

AC

答案解析

分析：

水珠对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，根据光路图分析霓外圈和虹外圈各是什么色光．霓是太阳光经空中的小水珠两次折射和两次反射所形成，虹是太阳光经空中的小水珠两次折射和一次反射所形成，霓的亮度比虹的亮度小．观察霓的仰角比观察虹的仰角大．若太阳在天空的西边，则霓和虹均在天空的东边．

解答：

解：

A、水珠对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，光从空气进入水珠，相同折射角时，根据折射定律分析得到，紫光的折射角小于红光的折射角．由图看出，霓是太阳光经空中的小水珠两次折射和两次反射所形成，外圈为紫色，虹是太阳光经空中的小水珠两次折射和一次反射所形成，虹外圈为红色．故A正确．

B、霓是太阳光经空中的小水珠两次折射和两次反射所形成，而虹是太阳光经空中的小水珠两次折射和一次反射所形成，形成霓的过程光线通过的路程较大，能量损失较大霓的亮度比虹的亮度小．故B错误．

C、由图看出，观察霓的仰角为51°，观察虹的仰角为42°，即观察霓的仰角比观察虹的仰角大．故C正确．

D、由图看出，若太阳在天空的西边，则霓和虹均在天空的东边．故D错误．

故选：AC．

点评：

本题考查运用物理知识分析实际问题的能力．关键抓住介质对不同色光折射率的大小关系．

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