内容正文:
专题3.4 光的色散【三大题型】
【沪科版2024】
【题型1 光的色散现象】 2
【题型2 色光的混合】 5
【题型3 物体的颜色】 6
知识点1:光的折射概念
一、光的色散
1.光的色散:太阳光(白光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这种现象叫光的色散。(三棱镜分光实验)
2.太阳光是复色光
(1)单色光:不能够被三棱镜分解得光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是单色光。
(2)光:是由各种单色光组成的光。
(3)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。
3.生活中的色散现象
彩虹就是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象。
二、色光的混合
色光的三原色
人们发现,把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,就可以看到各种颜色,因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。
(1)色光的三原色:红、绿、蓝。
(2)色光的混合
我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。
三、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。
【题型1 光的色散现象】
【例1】如图,暗室内,让一束太阳光照射三棱镜,位置①②为彩色光带的上下边缘,分析此现象,以下说法正确的是( )
A.白色光屏上,位置①处为红光,②处为紫光
B.将荧光物质放在位置②色光外侧,荧光物质会发光
C.若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验,则白色光屏上只有蓝色光带
D.若把白屏换成蓝色光屏,则光屏上能看到除蓝色外的其它颜色光带
【变式1-1】让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上形成了一条彩带,如图所示。以下说法正确的是( )
A.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
B.经过三棱镜后的不同色光在空气中的传播速度是不同的
C.实验中用白色屏幕的原因是它能吸收任何色光
D.若在白屏与三棱镜之间竖直放一块红色玻璃,则白屏上红色光带消失,只留下其他颜色的光带
【变式1-2】太阳光经过三棱镜被分解为各种颜色的光,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是 、 、 、 、 、 、 ,这说明白光是由 混合而成的。
【变式1-3】一束白光斜射入三棱镜的一个棱面,会发生 现象,在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带,a端将呈现 光。
【变式1-4】如图所示,太阳光通过三棱镜后可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫做 ,最早发现该现象的科学家是 。
【变式1-5】如图所示,太阳光通过三棱镜后,在光屏上会形成一条彩色光带(AB区域),这种现象叫做 ,如果此时在白色光屏前放置一块蓝色玻璃,我们在白屏上会看到 ,如果在上述情况不变,再将白色光屏换成黄色纸板,我们在黄色纸板上会 (选填“看到蓝色光带”、“看到黄色光带”或“看不到光带”)。若用温度计分别在不同色光区域测温,发现温度计放在 (选填“A”或“B”)的外侧时温度计示数上升的较快,说明在这一区域有一种看不见的光。
【题型2 色光的混合】
【例2】光的三原色光是( )
A.红、绿、蓝 B.绿、蓝、黄 C.蓝、红、黄 D.白、黄、绿
【变式2-1】舞台上的演员穿白上衣,黄裙子,被红色灯光照射后( )
A.黄裙子变红色 B.白上衣变黄色
C.黄裙子变黑色 D.白上衣变蓝色
【变式2-2】“背日喷乎水,成虹霓之状”是我国唐朝诗人张志和描写的“人工虹”现象,科学家们将该现象称为光的 ,产生这一现象的原因是不同色光穿过水雾时 程度不同。图中空缺位置的色光是 光。
【变式2-3】日光是一种 (选填“单”或“复”)色光。日光经过三棱镜后会分散成多种不同颜色的光,这种现象称为光的 。在各种色光中,红、 和蓝称为三原色光。
【题型3 物体的颜色】
【例3】国庆文艺汇演上,一名穿黄色裙子的演员正在舞台上表演,演出画面被实时投影在大银幕上。下列有关说法正确的是( )
A.大银幕属于光源
B.若只有红光照射演员时,可以看到裙子呈红色
C.银幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
D.观众看到演员的裙子呈黄色,是因为裙子吸收了黄光
【变式3-1】在一挡科普节目中,一束光照向主持人,在后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影,要想让黑色的影子变成绿色,可以( )
A.将白色背景板换成绿色 B.用绿光照射黑色的影子
C.让主持人换上连体全绿实验服 D.黑色的影子吸收所有色光始终为黑色
【变式3-2】如图所示,舞台上演员在灯光照射区域(A区、B区、C区)翩翩起舞,下列对舞蹈演员影子区域呈现的颜色的说法正确的是( )
A.都为黑色 B.都为红色
C.都为绿色 D.有红色、黑色、绿色
【变式3-3】我校男生学生校服为红色,去横店研学当天一同学穿着校服,带着紫色透明太阳镜, 行驶在黑暗山洞途中时,一束红色的光打在此同学身上,此时周围同学看到该同学的衣服是________色,该同学看到的光的颜色为_______色。( )
A.红 黑 B.黑 红 C.红 紫 D.黑 紫
【变式3-4】二十四中学旁的红梅路人行道上,每到晚上悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案,彰显了常州城的浪漫情怀,称为城市又一网红打卡地,朱朱同学来到灯下欣赏,任由图案投射在身上,却只看到黑色的叶子,而几乎看不清花瓣的形状,那天她穿的衣服颜色是( )
A.红色 B.绿色 C.黄色 D.黑色
【变式3-5】一束太阳光通过三棱镜后,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,这个现象叫 ;将红、绿、 三种色光以一定比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;白天,我们在校园内看到红色的枫叶,若在漆黑的夜晚用一束绿光照射枫叶,我们将会看到 色的枫叶。
【变式3-6】在歌舞晚会上,正常灯光下上身穿白色村衫,下身穿红色裙子的演员,在关闭其他灯光后,仅用绿色追光灯照射她时,舞台下的观众看到这位演员的服装:上身是 色的衬衫,下身是 色的裙子。
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专题3.4 光的色散【三大题型】
【沪科版2024】
【题型1 光的色散现象】 2
【题型2 色光的混合】 5
【题型3 物体的颜色】 6
知识点1:光的折射概念
一、光的色散
1.光的色散:太阳光(白光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这种现象叫光的色散。(三棱镜分光实验)
2.太阳光是复色光
(1)单色光:不能够被三棱镜分解得光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是单色光。
(2)光:是由各种单色光组成的光。
(3)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。
3.生活中的色散现象
彩虹就是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象。
二、色光的混合
色光的三原色
人们发现,把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,就可以看到各种颜色,因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。
(1)色光的三原色:红、绿、蓝。
(2)色光的混合
我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。
三、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。
【题型1 光的色散现象】
【例1】如图,暗室内,让一束太阳光照射三棱镜,位置①②为彩色光带的上下边缘,分析此现象,以下说法正确的是( )
A.白色光屏上,位置①处为红光,②处为紫光
B.将荧光物质放在位置②色光外侧,荧光物质会发光
C.若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验,则白色光屏上只有蓝色光带
D.若把白屏换成蓝色光屏,则光屏上能看到除蓝色外的其它颜色光带
【答案】C
【解析】AB.太阳光经三棱镜后发生色散,因为图中的三棱镜是倒置的,所以图中位置从下到上依次次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光;红光之外是红外线,可以应用于电视遥控器,即在②区域下侧;紫光之外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,因此可以识别钱币,即在①区上侧,故AB错误;
C.若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验,则其它色光都被蓝色玻璃吸收了,只有蓝光能够透过,所以光屏上不会出现彩色光带,故C正确;
D.若把白屏换成蓝色光屏,蓝色光屏只反射蓝光而吸收其他颜色的色光,则在蓝纸上看不到除蓝光外的其他颜色的光,故D错误。
故选C。
【变式1-1】让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上形成了一条彩带,如图所示。以下说法正确的是( )
A.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
B.经过三棱镜后的不同色光在空气中的传播速度是不同的
C.实验中用白色屏幕的原因是它能吸收任何色光
D.若在白屏与三棱镜之间竖直放一块红色玻璃,则白屏上红色光带消失,只留下其他颜色的光带
【答案】A
【解析】A.太阳光照射三棱镜产生可见的有色光带,此现象为光的色散现象,雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的,故A正确;
B.不同色光在空气中的传播速度是相同的,故B错误;
C.实验中用白色屏幕的原因是:白色的屏幕能反射所有颜色的光,故C错误;
D.透明物体的颜色由物体通过的色光决定的,如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,红色玻璃只能透过红光,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色,故D错误。
故选A。
【变式1-2】太阳光经过三棱镜被分解为各种颜色的光,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是 、 、 、 、 、 、 ,这说明白光是由 混合而成的。
【答案】 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 各种色光
【解析】[1][2][3][4][5][6][7][8]太阳光通过棱镜后,被分解成各种颜色的光,如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这说明,白光是由各种色光混合而成的。
【变式1-3】一束白光斜射入三棱镜的一个棱面,会发生 现象,在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带,a端将呈现 光。
【答案】 色散 红
【解析】[1][2]当白光经过三棱镜后,会发生色散现象,分解成七种单色光,从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,所以a为红光。
【变式1-4】如图所示,太阳光通过三棱镜后可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫做 ,最早发现该现象的科学家是 。
【答案】 光的色散 牛顿
【解析】[1][2]太阳光是复色光,经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫做光的色散,最早发现光的色散现象的是牛顿。
【变式1-5】如图所示,太阳光通过三棱镜后,在光屏上会形成一条彩色光带(AB区域),这种现象叫做 ,如果此时在白色光屏前放置一块蓝色玻璃,我们在白屏上会看到 ,如果在上述情况不变,再将白色光屏换成黄色纸板,我们在黄色纸板上会 (选填“看到蓝色光带”、“看到黄色光带”或“看不到光带”)。若用温度计分别在不同色光区域测温,发现温度计放在 (选填“A”或“B”)的外侧时温度计示数上升的较快,说明在这一区域有一种看不见的光。
【答案】 光的色散 蓝光 看不到光带 A
【解析】[1]太阳光是复色光,通过三棱镜后,在光屏上会形成一条彩色光带,这种现象叫做光的色散。
[2]如果此时在白色光屏前放置一块蓝色玻璃,则只有蓝光可以通过,我们在白屏上会看到看到蓝光。
[3]如果此时再将白色光屏换成黄色纸板,由于只有蓝光可以通过,但是黄色纸板无法反射蓝光,因此我们无法在光屏上看到蓝光或黄色光带,即在黄色纸板上会看不到光带。
[4]白色光屏A处我们看到的是红光,红外线具有热效应,它位于红色光的外面,所以温度计应放在A处的外侧示数上升较快。
【题型2 色光的混合】
【例2】光的三原色光是( )
A.红、绿、蓝 B.绿、蓝、黄 C.蓝、红、黄 D.白、黄、绿
【答案】A
【解析】红、绿、蓝叫做色光三原色,它们按不同比例组合,可以得到各种颜色的光,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2-1】舞台上的演员穿白上衣,黄裙子,被红色灯光照射后( )
A.黄裙子变红色 B.白上衣变黄色
C.黄裙子变黑色 D.白上衣变蓝色
【答案】C
【解析】红色灯光照在白上衣上,红光被白色上衣反射,上衣变红色;当红色灯光照射到演员黄裙子上,没有光被反射,裙子呈黑色,故C符合题意,ABD符合题意。
故选C。
【变式2-2】“背日喷乎水,成虹霓之状”是我国唐朝诗人张志和描写的“人工虹”现象,科学家们将该现象称为光的 ,产生这一现象的原因是不同色光穿过水雾时 程度不同。图中空缺位置的色光是 光。
【答案】 色散 折射 蓝
【解析】[1]将白光分解为不同颜色的光称为光的色散现象。
[2]形成原因是光的折射,不同色光在水雾中偏折程度不同,从而将白光分解为不同色光。
[3]红绿蓝被称为光的三原色,而红光与蓝光会合成紫光,故空缺的地方需要填蓝光。
【变式2-3】日光是一种 (选填“单”或“复”)色光。日光经过三棱镜后会分散成多种不同颜色的光,这种现象称为光的 。在各种色光中,红、 和蓝称为三原色光。
【答案】 复 色散 绿
【解析】【小题1】[1][2]日光是一种复色光,1666年,英国物理学家牛顿发现日光经过三棱镜后会分散成多种不同颜色的光,这种现象称为光的色散。
[3]红、绿、蓝叫做色光三原色,它们按不同比例组合,可以得到各种颜色的光。
【题型3 物体的颜色】
【例3】国庆文艺汇演上,一名穿黄色裙子的演员正在舞台上表演,演出画面被实时投影在大银幕上。下列有关说法正确的是( )
A.大银幕属于光源
B.若只有红光照射演员时,可以看到裙子呈红色
C.银幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
D.观众看到演员的裙子呈黄色,是因为裙子吸收了黄光
【答案】C
【解析】A.大银幕自身不能发光,不属于光源,故A错误;
BD.不透明物体的颜色是由它反射的光决定的,黄色裙子只能反射黄光,红光照射时,红光会被吸收,因此看到裙子呈黑色,故BD错误;
C.红、绿、蓝是光的三原色,这三种色光可以混合成各种彩色画面,故C正确。
故选C。
【变式3-1】在一挡科普节目中,一束光照向主持人,在后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影,要想让黑色的影子变成绿色,可以( )
A.将白色背景板换成绿色 B.用绿光照射黑色的影子
C.让主持人换上连体全绿实验服 D.黑色的影子吸收所有色光始终为黑色
【答案】B
【解析】后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影,是由于光被人挡住,在后面留下的阴影,如果将白色背景板换成绿色、让主持人换上连体全绿实验服,光仍然照不过去,仍会留下黑色的影子,黑色的影子不会吸收光,用绿光照射黑色的影子,影子处的白色背景板会反射绿光进入人眼,此时才能让影子看起来变成绿色。
故选B。
【变式3-2】如图所示,舞台上演员在灯光照射区域(A区、B区、C区)翩翩起舞,下列对舞蹈演员影子区域呈现的颜色的说法正确的是( )
A.都为黑色 B.都为红色
C.都为绿色 D.有红色、黑色、绿色
【答案】D
【解析】红色射灯照射区域反射红光,呈现红色,绿色射灯照射区域反射绿光,呈现绿色,红色射灯与绿色射灯重叠照射到影子上,该区域没有反射光,呈现黑色,故ABC错误,D正确。
故选D。
【变式3-3】我校男生学生校服为红色,去横店研学当天一同学穿着校服,带着紫色透明太阳镜, 行驶在黑暗山洞途中时,一束红色的光打在此同学身上,此时周围同学看到该同学的衣服是________色,该同学看到的光的颜色为_______色。( )
A.红 黑 B.黑 红 C.红 紫 D.黑 紫
【答案】A
【解析】校服为红色,一束红色的光打在此同学身上,不透明的校服只反射和它颜色相同的红光,此时周围同学看到该同学的衣服是红色;该同学带着紫色透明太阳镜,透明太阳镜只透过和它相同的紫光,而把校服的红光吸收了,此时该同学看到的光的颜色为黑色,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-4】二十四中学旁的红梅路人行道上,每到晚上悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案,彰显了常州城的浪漫情怀,称为城市又一网红打卡地,朱朱同学来到灯下欣赏,任由图案投射在身上,却只看到黑色的叶子,而几乎看不清花瓣的形状,那天她穿的衣服颜色是( )
A.红色 B.绿色 C.黄色 D.黑色
【答案】A
【解析】不透明物体的颜色由反射的色光决定的,红花图案投射在身上,而几乎看不清花瓣形状,说明她穿的衣服颜色是红色,绿色投射到红色的衣服上,绿色被吸收,所以显示黑色,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-5】一束太阳光通过三棱镜后,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,这个现象叫 ;将红、绿、 三种色光以一定比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;白天,我们在校园内看到红色的枫叶,若在漆黑的夜晚用一束绿光照射枫叶,我们将会看到 色的枫叶。
【答案】 光的色散 蓝 黑
【解析】[1][2][3]一束太阳光通过三棱镜折射后,由于不同颜色的光折射后偏转程度不同,所以被分解成七种颜色的光,在白色光屏上可以形成一条七彩光带,这个现象叫光的色散;色光的三原色为红、绿、蓝,因此将红、绿、蓝三种色光以一定比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。白色物体反射各种颜色的光,不透明物体只反射与它相同颜色的光,其它光被吸收,因此漆黑的夜晚用一束绿光照射红色的枫叶,绿色光会被吸收,我们将会看到黑色的枫叶。
【变式3-6】在歌舞晚会上,正常灯光下上身穿白色村衫,下身穿红色裙子的演员,在关闭其他灯光后,仅用绿色追光灯照射她时,舞台下的观众看到这位演员的服装:上身是 色的衬衫,下身是 色的裙子。
【答案】 绿 黑
【解析】[1]不透明物体的颜色,是由它反射的色光决定的;白色物体反射所有的色光,黑色物体吸收所有的色光,其它颜色的物体只反射和物体相同的色光。白色衬衫能反射所以色光,当舞台灯光为绿色时,观众看演员上身呈现绿色。
[2]红色裙子只能反射红光,绿光照射时会被吸收,没有光在裙子上反射,没有光进入观众的眼睛,则演员下身裙子为黑色。
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