第20讲 光的色散-【暑假自学课】2022年新八年级物理暑假精品课（人教版）

第20讲 光的色散（原卷版） 【学习目标】 1.通过观察生活中的现象，知道太阳光是由各种色光组成的； 2.通过实验，了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的； 3.知道色光的三原色，色光按不同比例混合可以形成丰富的色彩； 4.了解可见光谱，以及红外线与紫外线的应用。 【基础知识】 知识点一、光的色散 人们总是认为白色是最单纯的颜色。直到英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，发现了光的色散现象，才揭开了光的颜色之谜。 1.现象探究：光的色散 （1）探究过程 如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）探究归纳 ①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光时复色光； ②不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 单色光和复色光 所谓的“单色光”是指白光经三棱镜折射后所分离出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，因为这种被分解的色光，即使再一次通过三棱镜也不会再分解为其他的色光，所以物理学中将这七种颜色的光叫单色光；而由“单色光”混合成的光称为“复色光”。 2.色散的概念 太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 3.生活中的色散现象 雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 特别提醒： 三棱镜色散实验的实质是光的折射。太阳光从空气射向三棱镜时发生了折射，折射光从三棱镜射向空气时再次发生折射，由于各种色光发生折射的偏转程度不同，所以各种色光折射后就按一定的顺序分散成一条光带。 知识点二、探究光的折射时的特点 1.色光的三原色 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光； （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 不能简单的认为色光的混合是光的色散的逆过程。例如，红光和绿光能混合成黄光，但黄光通过三棱镜时并不能分解成红光和绿光。 2.色光混合的应用 色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。 物体的颜色 一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。 知识点三、看不见的光 1.可见光谱 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光； （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 2.红外线 （1）概念 让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电