内容正文:
课时4.5 光的色散(帮课堂)(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。
【知识导图】
【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。
【典例1】2015年5月9日我国多地出现日晕奇观,图为日晕的景象,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“光晕”。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吸热;
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
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。
【典例2】2020年6月29日,在我国四川盆地和福建附近出现一次罕见的日环食现象(如图甲所示),它的形成是由于光在真空中沿______传播的缘故。如图乙所示,一束白光经三棱镜后发生了光的色散现象,最早发现这一现象的物理学家是______,从图乙中可以看出红色光线的偏折程度最______。在各种不同色光中,红、______、蓝叫做三原色光。
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