内容正文:
第四章 光现象
4.5 光的色散
一、教学目标
知识与能力:
1.初步了解太阳光谱和看不见的光.
2.初步认识红外线及其作用.
3.初步认识紫外线及其作用.
4.了解色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的.
教学重点:
1.红外线的作用;
2.紫外线的作用。
教学难点:
1.红外线的作用及应用;
2.紫外线的作用及应用。
二、新知识讲解
知识要点一 光的色散
1.光的色散
太阳光通过三棱镜后,被分解成____________的光,这种现象叫作光的色散。
【拓展】不同单色光通过三棱镜时的偏折程度不同,其中红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。各种单色光的偏折程度由小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
2.实质
光的色散实质是光的________。
知识要点二 色光的混合
1.色光的三原色
人们把________、________、________三种色光叫作色光的三原色。
【拓展】白光不是单色光,而是由____________混合而成的复色光。
2.物体的颜色
透明物体
不透明物体
判断依据
透明物体的颜色由透过它的色光决定
不透明物体的颜色由它反射的色光决定
图示
实质分析
透明物体透过与它同样颜色的色光,而吸收其他颜色的色光,这样就显示出了它的颜色
不透明物体反射与它同样颜色的色光,而吸收其他颜色的色光,这样就显示出了它的颜色
巧记乐背
透明物体看透光,不透明物体看反光
知识要点三 看不见的光
1.光谱
把光按红、________、黄、________、蓝、________、紫的顺序排列起来就是光谱,依此顺序波长逐渐变短。
2.红外线
(1)在光谱上位于________光以外,人眼____________,但也有能量辐射,这样的光叫作红外线。
(2)红外线的主要特点:热作用强,穿透云雾的能力强。
(3)红外线的应用:①利用红外线加热物体;②红外线夜视仪;③红外线还可以用来进行遥控;④红外线感应。
3.紫外线
(1)在光谱上位于________光以外,人眼____________,但也有能量辐射,这样的光叫作紫外线。
(2)紫外线的主要特点:化学作用强、生理作用强,能杀菌。
(3)紫外线的应用:①适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进身体对钙的吸收;②紫外线能杀死微生物,利用紫外线灭菌;③紫外线能使荧光物质发光。
3、 例题、练习
例1 (多选)物理课上老师演示了如图所示的实验:让一束太阳光射向三棱镜,在教室的墙上形成了一条彩色的光带。下列说法中正确的是( )
A: 实验中出现的现象称为光的色散
B: 实验中光通过三棱镜发生了两次折射
C: 实验现象说明白光是由各种色光混合而成的
D: 实验现象说明通过三棱镜时红光的偏折程度比紫光要大
练1.1 三棱镜对不同色光的偏折不同,其中对红光的偏折最小,对紫光的偏折最大,以下示意图(光在三棱镜中传播方向的箭头和其它色光没有画出)正确的是( )
A:B:C:D:
例2 彩虹雨过天晴,关于空中出现的彩虹,下列说法错误的是( )
A: 它是光的色散现象
B: 彩虹的外侧是紫色,内侧是红色
C: 彩虹的外侧是红色,内侧是紫色
D: 它是被空中的水珠折射两次和反射一次形成的
练2.1 (多选)2015年5月9日,我国多地出现日晕奇观,如图为日晕的现象。在5000m的高空,水蒸气遇冷形成小冰晶,太阳光照射小冰晶后,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环,称为“晕”。下列说法正确的是( )
A: 水蒸气遇冷形成小冰晶,是凝固现象
B: 水蒸气遇冷形成小冰晶,需要放热
C: 太阳光照射小冰晶后,通过反射分解为七色光
D: 太阳光照射小冰晶后分解为七色光,是光的色散现象
练2.2 阅读短文,回答问题
彩虹
彩虹是大气中一种光学现象,当阳光照射到半空中的水珠时,光线被折射和反射,在天空形成彩带。 研究光线经过水珠的传播规律,可揭示彩虹形成的原因。如图甲所示,光线从点C进入半径为R 的水珠,经点D反射再从点E射出。AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线,用x 表示进入水珠的光线距AB的距离,α 表示射出光线与AB的夹角,画出过入射点和球心O的直线(即该入射点的法线)。进一步研究可以得出α 与x 的关系,如图乙所示,入射的太阳光分布是均匀的,但射出的光线分布是不均匀的,在α 最大时强度最大,能被地面上的人观察到。
牛顿发现,太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光。当太阳光进入水珠时,也产生类似效果。从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播,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,对某一水珠来讲只能有一种颜色