Question

2011年春安徽出現罕見的旱情，不少地區采用人工降雨的方式來抗旱保苗．若某次降雨后天空出現了虹，如圖所示虹是由陽光射入雨滴（視為球形）后，經一次反射和再次折射而產生的色散形成的，現有白光束L由圖示方向射入雨滴，a、b是經過反射和折射后的其中兩條出射光線，下列說法中正確的是（ ）
A．光線a的光子能量較小
B．光線b在雨滴中的折射率較大
C．光線b在雨滴中的傳播速度較大
D．若光線a照射某金屬能發生光電效應，則光線b照射該金屬也一定能發生光電效應

Answer 1

【答案】分析：根據光路圖得到兩種光的折射率大小關系，然后根據折射率大的光，頻率也大的規律比較光的頻率，根據愛因斯坦的光量子理論得到光子能量大小關系，根據光速與折射率關系得到兩種光的速度的關系．
解答：解：B、進入水滴時，a、b兩種光的入射角相等，而折射角不等，且光線a的折射角較小，根據折射率定義式，得到光線a折射率較大，故B錯誤；
A、根據愛因斯坦的光量子理論，光子的能量為E=hυ，光子的能量與頻率成正比，故光線a的光子能量較大，故A錯誤；
C、根據光速與折射率關系v=得到光線a在雨滴中的傳播速度較小，故C正確；
D、光的頻率越大，越容易發生光電效應，由于光線a的頻率較大，故光線a照射某金屬能發生光電效應，則光線b照射該金屬不一定能發生光電效應，故D錯誤；
故選C．
點評：本題關鍵是結合光路圖并根據折射率定義得到光線的折射率，然后根據愛因斯坦的光量子理論、光速與折射率關系公式分析判斷．