内容正文:
2.4光和颜色
【思维导图】
【知识点全掌握】
一、光源
1. 定义:自身能够发光的物体叫光源,也叫发光体
2. 对光源的理解
1) 光源是指自身能够发光的物体,太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛灯都是光源
2) 有些物体本身不能发光,但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光,好像它们也在发光一样,不要误认为这些物体是光源,如月球
二、光的传播
1. 光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。如果介质不是同种或不均匀,光的传播方向将会发生改变
例如,早晨太阳还在地平线以下时,我们就看到了它,是因为大气层不均匀,不均匀的大气层使光的传播路径变弯了
2. 光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向,这样的直线叫光线
3. 光沿直线传播的现象
a) 影子的形成:光的传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域便形成一个阴暗区域,即物体的影子
b) 日食:当月球转到地球和太阳之间,并且在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的太阳光,形成日食(如下图左)
c) 月食:当地球转到月球和太阳之间,并且在同一直线上时,地球就挡住了射向月球的太阳光,形成月食(如下图右)
d) 小孔成像:光源上部发出的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;光源下部发出的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了上部,就形成了相对于光源倒立的像
4. 光沿直线传播的应用:士兵设计瞄准;站队时队列排直;木工检查木板是否平直;挖掘队利用激光准直仪挖掘隧道
三、光速
1. 光在真空中的传播速度:真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母c表示,c=3×108m/s
2. 光在其他介质中的传播速度:光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度,可视为c=3×108m/s,光在水中的传播速度约为,光在玻璃中的传播速度约为(即V气>V液>V固)
3. 由于光的速度比声音的速度(340 m/s)大得多,打雷下雨时,雷声和闪电是同时发生的,但是我们总是先看到闪电,后听到雷声
附:声、光传播的比较
现象
特点
传播速度
光的传播
在透明物质中传播
在透明物质中比在真空中传播速度小,在真空中传播最快,为c=3×108m/s
在真空中传播
声的传播
在固体、液体、气体中传播
在一般情况下,在固体中传播比液体中快,在液体中比气体中快。声音在15℃空气中的传播速度为340 m/s
在真空中不能传播
四、光的色散
1. 单色光和复色光
1) 单色光:不能再分解的光
2) 复色光:由单色光混合而成的光
2. 色散
1) 色散现象:让一束白光照射到三棱镜上,通过三棱镜偏折后照到白屏上,在白屏上形成一条彩色光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛(diàn)、紫
2) 光的色散现象说明
a) 白光是由各种色光混合而成的,是复色光
b) 不同的单色光通过棱镜时,偏折的程度是不同的,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大
五、物体的颜色
1. 物体的颜色
1) 透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。只透过红色光的玻璃我们看到它是红色的,只透过绿色光的玻璃我们看到它是绿色的
2) 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的
3) 白色物体反射所有射到它表面的色光,所以感觉是“白色的”;黑色物体能吸收所有射到它表面的色光,眼睛接收不到来自它的反射光,所以感觉是“黑色”的
2. 光的三原色:红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光,红、绿、蓝三种色光叫光的三原色
六、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,它们按照一定的顺序排列,形成可见光谱
2. 红外线
1) 在可见光谱的红光以外存在着一种人眼看不见的光,叫红外线
2) 一切物体都在不停地辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越强
3) 红外线的特性及应用
a) 热作用强:红外线烘烤;红外线取暖;医疗上红外线诊断
b) 穿透云雾能力强:红外线遥感,可利用该技术勘测地热
c) 可用来进行遥控:家用电器的遥控器
3. 紫外线
1) 在可见光谱的紫光以外有一种看不见的光,叫紫外线
2) 紫外线的特性
a) 紫外线的化学作用强,很容易使照片底片感光
b) 紫外线的生理作用强,能消毒灭菌
c) 紫外线具有荧光效应,可用来鉴别字画和人民币的真伪
d) 适量的紫外线照射有利于人体健康,过量则会诱发皮肤癌
【例题精析】
[例题1] 如图所示,为2022年5月9日,北京天空出现日晕景观。日晕的形成是日光通过云层中的冰晶时,经折射而形成的光现象。图中四幅图各个光学现象的形成原理与上述光现象的形成原理相同的是( )
A. 树阴下的圆形光斑 B.水面“折”枝
C. 夜晚的灯光 D. 拱桥的倒影
[例题2] 今年三月,