2025年 苏科版(2024) 物理八年级暑假衔接班讲义 第13讲 人眼看不见的光

八年级暑假 第13讲 人眼看不见的光 学习目标导航 1. 掌握红外线和紫外线的定义 2. 了解红外线和紫外线在传递信息和能量上的应用 课前预习 1、红外线：在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线，红外线是不可见光线； （1）太阳光谱中，红光的外侧存在看不见的光线，这就是红外线。 （2）红外线作用：①有热效应；②穿透云雾的能力强；③治疗作用。 2、紫外线：来自太阳辐射的一部分，由紫光外光谱区的三个不同波段组成，从短波的紫外线C到长波的紫外线A。 （1）自然界的主要紫外线光源是太阳，太阳光透过大气层时波长短于290nm米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉，紫外线是由原子的外层电子受到激发后后产生的。 （2）方面紫外线应用方面如下： 化学：涂料固化，颜料固化，光刻 生物学：紫外线灭菌法，促进植物生长，诱杀蚊虫 仪器分析：矿石，药物，食品分析 应用：人体保健照射，诱杀害虫，油烟氧化，光触酶（二氧化钛） 知识点详解 可见光和不可见光： 人眼能感觉到的光称为可见光，人眼无法察觉的光称为不可见光。 知识点一 红外线 1．在色散光带红光外侧存在能使物体发热的不可见光，称为红外线。 2．红外线的特点及应用 （1）一切物体都在发射红外线，温度越高辐射的红外线越多。 应用：①根据物体辐射出的红外线成像，例如打仗用的夜视镜、夜视仪、火灾监测系统。 ②根据物体辐射出的红外线强度测温,例如红外线测温仪。 ③根据物体辐射出的红外线跟踪目标，例如响尾蛇捕食、响尾蛇导弹。 （2）红外线具有热效应，红外线照射到物体表面时，物体的温度会升高。 应用：利用红外线的热效应加热，例如红外线烘烤、红外线高温消毒，太阳能热水器。 （3）红外线穿透云雾的能力强 应用：卫星遥测 （4）红外线抗干扰能力强 应用：家用电器遥控器 红外线感应器 【例】关于红外线，下列说法中正确的是（　　） A．红外线人眼是看不见的，所以它不是光 B．红外线可以用来加热物体及进行医疗等 C．只有高温物体才能发出红外线，低温物体不能发出红外线 D．利用红外线可以鉴别真伪钞票 【答案】B 【解析】A．红外线人眼是看不见的，具有辐射热量的特点，属于不可见光，故A错误； B．红外线具有热效应，可以用来加热物体及进行医疗等，故B正确； C．任何温度的物体都可以发出红外线，故C错误； D．利用紫外线可以鉴别真伪钞票，故D错误。故选B。 知识点二 紫外线 1．在色散光带紫光外侧存在能使照片底片感光的不可见光，称为紫外线。 2．紫外线的特点及应用 （1）紫外线能使荧光物质发光 应用：验钞机，夜光表 （2）化学作用强 应用：消毒、杀菌 （3）紫外线的生理作用，促进人体合成维生素D，进而促进钙的吸收。 应用：孩子、老人应多晒太阳 （4）过量的紫外线对人体有害，地球的臭氧层阻挡太阳光中的紫外线进入地球，我们要保护环境，防止臭氧层被破坏。 规律总结： 1．任何物体任何温度都在向外辐射红外线，因此一切光源发出的光线中都有红外线。 2．红外线测温仪只是接收物体发出的红外线进行温度检测，而不是发出红外线。 3．荧光物质发出的光线是可见光。 红外线与紫外线有完全不同的特点，在实际生活中，通常在发射红外线时都不可避免地会发出一定量的红色光，在发射紫外线时都不可避免地会发出一定量的紫色光。这也可以作为是一种区分红紫外线的方法。 【例】关于紫外线，下列说法不正确的是（　　） A．一切光源发出的光中都有紫外线 B．紫外线对人的健康既有利也有弊 C．紫外线可以使荧光物质发光 D．紫外线可以用来杀菌、消毒 【答案】A 【解析】A．一切光源发出的光中都有红外线，不是紫外线，故A错误，符合题意； B．紫外线对人的健康既有利也有弊，适当的紫外线照射有助于人体健康，但过量的紫外线照射对人体有害，故B正确，不符合题意； C．紫外线可以使荧光物质发光，例如验钞机使用紫外线来鉴别钞票和商标的真假，故C正确，不符合题意； D．紫外线可以用来杀菌、消毒，利用该性质制成紫外线灯用来杀菌，故D正确，不符合题意。 故选A。 课堂作业 1．如图所示，将一束光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（　　） A．A处应是紫光 B．只有AB之间有光 C．将底片放到AB范围B处的外侧，底片不会感光 D．将温度计放到AB范围A处的外侧，会看到温度上升 【答案】D 【解析】A．由图及光谱可知，A处是红光，B处是紫光，故A不符合题意； B．AB之间是可见光，A处的外侧是红外.线，B处的外侧是紫外线，红外线和紫外线是不可见光，故B不符合题意； C．B处的外侧是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，所以将照相机底片放到AB范围B处的外侧，底片会感光，故C不符合题意； D．A处的外侧是红外线，红外线具有热效应，所以将温度计放到AB范围A处的外侧，会看到温度计示数上升，故D符合题意。 故选D。 2．日常生活中，人们经常利用热理疗仪治疗疾病，热理疗仪的原理是利用热效应来工作的，其利用了（　　） A．红光 B．紫光 C．红外线 D．紫外线 【答案】C 【解析】红外线的主要作用是热作用，可以用来制作热成像仪、红外加热、红外夜视、红外遥控等。紫外线的主要特点是化学作用和荧光效应。可以杀菌消毒，钞票的荧光防伪等。日常生活中，人们经常利用热理疗仪治疗疾病，热理疗仪的原理是利用热效应来工作的，其利用了红外线，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 3．青少年学生一定要多参加户外运动，这是因为太阳光中的某一种光波可以促成维生素D的活化，从而促进骨骼对钙的吸收，这种光是（　　） A．红外线 B．紫外线 C．红色光 D．绿色光 【答案】B 【解析】太阳光中的紫外线可以促成维生素D的活化，从而促进骨骼对钙的吸收，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 4．上课时，老师用遥控器控制电脑播放PPT是利用了（　　） A．次声波 B．红外线 C．紫外线 D．超声波 【答案】B 【解析】遥控器是利用不同频率的红外线来发出不同的指令,从而实现遥控操作。故选B。 5．有关红外线、紫外线，下列说法错误的是（　　） A．当一个物体的温度升高时，则它辐射出的红外线也会增强 B．红外线不能被我们看见，所以它不能像可见光那样传递能量 C．验钞机利用紫外线使荧光物质发光，遥控器利用红外线遥控 D．紫外线能杀死微生物，在医院常用紫外线来灭菌 【答案】B 【解析】A．温度越高的物体辐射出的红外线越强，故A正确，不符合题意； B．红外线虽然不能被我们看见，但是红外线有热效应，可以传递能量，故B错误，符合题意； C．紫外线能使荧光物质发光，可以验钞，遥控器发出的是红外线，故C正确，不符合题意； D．紫外线可以杀菌，在医院常用紫外线来灭菌，故D正确，不符合题意。故选B。 6．如图所示感应水龙头，感应器发出的信号如果被感应区的手挡住，反射回来，就能自动出水，感应器发出的信号是（　　） A．紫光 B．红光 C．紫外线 D．红外线 【答案】D 【解析】感应水龙头运用的是红外线，红外线对温度的反应比较灵敏，当把手放在感应区时，感应区的红外线检测到此处温度升高，快速作出反应自动出水，所以感应器发出的信号是红外线。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 7．在防止新冠病毒传播的斗争中，各地商场利用了如图所示的测温枪对进入商场人员进行体温测量。则测温枪捕捉人体温度主要依靠（　　） A．红外线 B．紫外线 C．次声波 D．超声波 【答案】A 【解析】人可以发出红外线，而红外线的热效应强，所以测温枪的工作原理是利用红外线的热效应。故选A。 8．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是 A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭 B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭 C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭 D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭 【答案】C 【解析】A．玻璃板滑向门时，也会有声音的发生，但门并没有打开说明不是利用声控装置，A不合理；B．玻璃板也会辐射出红外线，但门没有打开说明不是探测物体发射出的红外线，来实现自动开闭的，B不合理；C．若是自动门发射红外线，红外线经过玻璃会穿透过去，反射回来的红外线是非常少的，但足球和人反射回来的红外线是比较多的，因为红外线是不能穿透足球和人。自动门就可以探测反射回来的红外线来实现自动开闭，C合理；D．玻璃板也可以通过空气给自动门一个压力，但玻璃板滑向自动门时，自动门并没有打开说明不是利用空气压力来实现自动开闭的，D不合理。故选C。 9．绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中月鱼进行拍照，应选用的器材是（　　） A．红外照相机 B．可见光照相机 C．紫外光成像仪 D．超声波成像仪 【答案】A 【解析】红外线对温度的变化有较为明显的感知，由于海水中的鱼的体温高于它周围水的温度，所以给鱼拍照时，要选用红外线照相机。故选A。 10．每年5月份，我省成都及周边的区的农民都有大量焚烧秸秆的现象．焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通．为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，今年成都市气象局利用了高科技帮手，通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源．卫星监测焚烧源的主要依据（　　） A．对焚烧源进行拍照，从照片上直接看到焚烧源 B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源 C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧 D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源 【答案】D 【解析】由于温度不同的物体发出的红外线的强弱不同，卫星遥感和红外线夜视仪都是利用感知物体发出的红外线工作的． 11．距地面20～25km的大气的平流层内存在着臭氧，科学家称之为臭氧层的作用，下列说法正确的是（　　） A．是地球的保护伞，主要是防止地球表面的热量向外辐射，从而保持地球有一定的温度 B．能吸收大部分来自太阳的紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的直接照射 C．能阻止地球表面的水分蒸发形成的水蒸气散发到宇宙中，从而保护人类赖以生存的水资源 D．能阻挡过强的太阳光照射地球 【答案】B 【解析】臭氧层具有吸收紫外线的作用，故臭氧层被称为地球生命的保护伞。空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响。 故选B。 12．如图甲，电焊工人在焊接时，要戴上防护眼罩，这主要是防止电焊的弧光中强烈的__________对人眼的伤害；图乙是医院里利用__________（超声波/次声波）诊断仪帮助医生检查病人体内脏器的情景，这种声音正常的人可以__________（听到/听不到）。 【答案】 紫外线 超声波 听不到 【解析】[1]电焊的弧光中的紫外线对人眼有害，戴上防护眼罩，这主要是防止电焊的弧光中强烈的紫外线对人眼的伤害。 [2]声音可以传递信息，医院里利用超声波诊断仪帮助医生检查病人的体内脏器。 [3]超声波频率太高，人耳听不到超声。 13．在疫情防控常态化的今天，各个学校都有严格的防控措施。如图甲是每天量体温的红外线测温仪，它是利用红外线的___________效应工作的，其中___________图能反映测温过程中红外线的传播情况（选填“乙”或“丙＂）。 【答案】 热 丙 【解析】[1][2]红外线测温仪是利用红外线的热效应工作的，通过接收物体发出的红外线红外辐射，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，丙图能反映测温过程中红外线的传播情况。 14．如图所示，是一款热成像夜视仪。它利用 _____（填“可见光”“红外线”或“紫外线”）成像。夜间人体温度比野外草木、岩石的温度更 _____（填“高”或“低”），人体的热辐射比它们更强，所以利用夜视仪，即使在漆黑的环境下也能看清人的行动。 【答案】 红外线 高 【解析】[1]红外线具有热效应，且物体的温度越高，发出的红外线越强，人们利用这个原理做成了夜视仪。 [2]夜间人体温度比野外草木、岩石的温度更高，所以，人体的热辐射比它们更强，更适合利用夜视仪。 课后练习 1．气象卫星红外线感应器， 通过接收云层的红外线形成云图， 云图的黑白画面由云层的温度高低决定。红外线感应器利用红外线的（　　） A．方向性好 B．荧光效应 C．穿透性 D．热效应 【答案】D 【解析】红外线的热效应很强，红外云图是由卫星上设置的具有接受云层辐射热的红外线传感器完成的，云图上的黑点密集度由辐射红外线的云层温度高低决定，这是利用了红外线的热效应比较强。故选D。 2．家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电视机、空调等； 验钞机发出的“光”，能使钞票上的荧光物质发光。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（　　） A．遥控器发出的“光”具有荧光效应 B．验钞机发出的“光”具有热效应 C．验钞机发出的“光”可用来杀灭细菌 D．遥控器和验钞机发出的“光”相同 【答案】C 【解析】验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线，紫外线可用来杀灭细菌，红外线具有热效应，故C正确，ABD错误。故选C。 3．如图所示，让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域应该是（　　） A．区域①既能升温，又能识币 B．区域②既能升温，又能识币 C．区域①能升温，区域③能识币 D．区域③能升温，区域①能识币 【答案】C 【解析】BD．太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从上到下依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光，红光之外是红外线，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，即在①区域，故BD不符合题意； AC．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③区域，故A不符合题意，C符合题意。故选C。 4．绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中月鱼进行拍照，应选用的器材是（　　） A．红外照相机 B．可见光照相机 C．紫外光成像仪 D．超声波成像仪 【答案】A 【解析】红外线对温度的变化有较为明显的感知，由于海水中的鱼的体温高于它周围水的温度，所以给鱼拍照时，要选用红外线照相机。故选A。 5．在“5. 12”地震的生命救援过程中，救援人员使用的红外生命探测仪和音频生命探测仪（　　） A．向幸存者发出多种信息 B．分别向幸存者发出某一种信息 C．收集幸存者发出的多种生命信息 D．分别收集幸存者发出的某一种生命信息 【答案】D 【解析】红外生命探测仪主要接收幸存者热辐射所发出的红外线，音频生命探测仪主要接收幸存者发出的声音，两者工作的原理不同，生命救援过程中分别收集幸存者发出的某一种生命信息即进行救援。故选D。 6．单独用UVC紫外线直接照射100元人民币时，人民币上出现“100”字样的荧光，再用UVC紫外线灯照射石英玻璃，人民币上也出现“100”字样的荧光（如图甲所示）；而将石英玻璃换成普通玻璃，还是用图甲的方式照射，人民币不会出现荧光，以下判断错误的是（　　） A．普通玻璃可有效阻碍UVC紫外线的传播 B．UVC紫外线能识别人民币的真伪 C．100元人民币上有荧光物质 D．人民币发出的荧光是紫外线 【答案】D 【解析】A．通过上面的探究可知紫外线照射可使荧光物质发光，当用普通玻璃挡住紫外线的传播路径时，另一侧的荧光物质不发光，说明紫外线不能透过普通玻璃，故A正确，不符合题意； B．钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施，故B正确，不符合题意； C．钞票上的100字样上有荧光物质，在紫外线的照射下，它可以发光，故C正确，不符合题意； D．人眼可以看见UVC紫外线照射时人民币发出的荧光，但是人眼是看不见紫外线的，所以人民币发出的荧光不是紫外线，故D不正确，符合题意。故选D。 7．小明在探究红外线是否具有与可见光相同规律时，利用电视机、红外线遥控器等器材，设计下面几个方案，其中不可行的是（　　） A．用遥控器隔着纸板遥控电视机，探究红外线能否穿过不透明的物体 B．用遥控器隔着透明玻璃遥控电视机，探究红外线能否穿过透明物体 C．用制造的烟雾显示红外线的传播径迹，探究红外线在空气中是否沿直线传播 D．用平面镜将遥控器发出的红外线反射到电视机上，探究平面镜是否反射红外线 【答案】C 【解析】A．用遥控器隔着纸板遥控电视机，观察电视的情况，可以探究红外线能否穿过不透明的物体，故A不符合题意； B．用遥控器隔着透明玻璃遥控电视机，观察电视的情况，可以探究红外线能否穿过透明物体，故B不符合题意； C．红外线是不可见光，无法用制造的烟雾显示红外线的传播径迹，故C符合题意； D．用平面镜将遥控器发出的红外线反射到电视机上，观察电视的情况，可以探究平面镜是否反射红外线，故D不符合题意。故选C。 8．一些枪械上的瞄准器装有夜视仪，这利用的是_______；适当的_______照射可促进人体骨骼生长和有助人体合成维生素 D（上述两空均选填“红外线”或“紫外线”）；绿色植物在光合作用时可将光能转化为_______能． 【答案】 红外线 紫外线 化学 【解析】[1] 夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人辐射的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了夜视仪； [2]紫外线可促进人体骨骼生长和有助人体合成维生素 D； [3] 绿色植物在光合作用时可将光能转化为化学能储存在自身体内． 9．如图，某次小姚同学在黑暗的实验室里让白光通过三棱镜，在后面的光屏上呈现了彩色光带，这个现象叫做光的________。AB是彩色光带的边缘，把光屏分成①、②、③三个区域，用温度计测试不同区域内光的热效应时，其中能让温度计示数明显升高的区域是________（选填“①”、“②”或“③”），实验中，为了使温度计示数变化更明显，通常采取的措施是将温度计的玻璃泡涂成________色；将荧光物质涂在白屏上，荧光物质发光的区域应该是________（选填“①”、“②”或“③”）。若在三棱镜上贴满红色透明薄膜，在光屏上贴满绿纸，则在光屏上会________（选填字母）。 A．看到红光　　B．看到绿光　　C．看不到光　　D．看到彩色光带 【答案】 色散 ① 黑 ③ C 【解析】[1]让白光通过三棱镜，白光被分成多种色光，该现象称为光的色散，这说明白光是由多种色光组成的。 [2]太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光，它们在②区域，红光之外是红外线，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，即在①区域。 [3]因为黑色可以吸收所有色光，所以实验中为了使温度计更灵敏，通常可以采取的措施是可以将温度计的玻璃泡涂成黑色。 [4]紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，因此将荧光物质涂在白屏上，荧光物质发光的区域应该是③区域。 [5]若在三棱镜上贴满红色透明薄膜，则只有红光能通过三棱镜，在光屏上贴满绿纸，绿纸会吸收红光，没有光被反射，所以在光屏上看不到光，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 10．如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在白色光屏上a点处形成一个红色光斑，保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。 （1）若将红光改为白光，则光屏上会出现彩色光带，这一现象称为光的 ________。光屏上a点处的光斑_______（填“一定”或“可能”）是红色的，a点_________方的是紫光； （2）若将红光改为紫光，则光屏水平向_________移动，紫色光斑可位于a点处。 【答案】 色散 一定 下 左 【解析】（1）[1]当白光经过三棱镜后，在光屏上从上到下会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象。 [2]红光偏折能力最弱，所以a点处的光斑是红色的。 [3]紫光偏折能力最强，所以a点的下方为紫光。 （2）[4]若将红光改为紫光，紫光偏折能力最强，则光屏水平向左移动，紫色光斑可位于a点处。 11．红光和紫色是两种不同颜色的色光。当它们以相同的入射角射入玻璃时，折射角的大小是不同的。如图所示，当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上时，再由玻璃折射出后______（选填“仍然平行”或“不再平行“），它们之间的距离d会__________（选填“变大”或“变小”“不变”）。 【答案】 仍然平行 变小 【解析】[1]由于玻璃砖的两侧表面平行，根据光路可逆原理可知，当光线从空气射入玻璃砖再次射入空气中时，出射光线与开始的入射光线方向相平行，只是发生了侧移，所以红光和紫光再次折射出后，仍然平行。 [2]由于紫光的折射程度比红光大，所以在此折射过程中，紫光向左侧移得更多，所以从玻璃砖中再次折射出后，两光之间的距离会变小。 12．学习光的色散后，某小组做了以下实验： （1）如图1，在暗室内让一束阳光照射到三棱镜，在右侧白屏的___________（选填“①”、“②”或“③”）区域内会看到彩色的光带，这种现象叫做光的___________。若要检验人民币真伪，可将它放在___________（选填“①”、“②”或“③”）区域内。 （2）利用图1实验获得的红外线检测三种隔热膜的隔热性能（编号分别为a、b、c）。 A．如图2，将a隔热膜贴在玻璃板的一侧并竖直放在暗室的桌面上，在玻璃板左侧利用红外线照射，玻璃板右侧放置光能风车（红外线越强，风车转动越快）。 B．观察并记录30s内风车的风叶转动圈数。 C．仅将a品牌隔热膜依次更换为b、c品牌隔热膜重复上述实验。 ①红外线具有___________效应。 ②本实验通过观察光能风车转动快慢，来比较透过隔热膜红外线的强弱，请写出一个研究方法与此相同的实例：___________。 ③实验数据如表。根据表中数据可知，___________（选填“a”、“b”或“c”）品牌的隔热性能最好。 隔热膜品牌 a b c 30s转动的圈数 26 43 17 【答案】 ② 色散 ① 热 用海绵形变程度显示压力的作用效果 c 【解析】（1）[1][2][3]在三棱镜另一侧的光屏上可观察到彩色光带，该现象称为光的色散，在右侧白屏的②区域内会看到彩色的光带，是由光的折射形成的；用紫外线检验人民币真伪，紫色光的偏折能力强，紫光的偏折角度最大，故应把人民币放在①区域内。 （2）①[4]红外线具有热效应。 ②[5]实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱，在物理学中这种方法叫做转换法，用海绵形变程度显示压力的作用效果也是转换法。 ③[6]根据表中数据可知，c品牌转动得最慢，隔热性能最好。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$八年级暑假 第13讲 人眼看不见的光 学习目标导航 1. 掌握红外线和紫外线的定义 2. 了解红外线和紫外线在传递信息和能量上的应用 课前预习 1、红外线：在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线，红外线是不可见光线； （1）太阳光谱中，红光的外侧存在看不见的光线，这就是红外线。 （2）红外线作用：①有热效应；②穿透云雾的能力强；③治疗作用。 2、紫外线：来自太阳辐射的一部分，由紫光外光谱区的三个不同波段组成，从短波的紫外线C到长波的紫外线A。 （1）自然界的主要紫外线光源是太阳，太阳光透过大气层时波长短于290nm米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉，紫外线是由原子的外层电子受到激发后后产生的。 （2）方面紫外线应用方面如下： 化学：涂料固化，颜料固化，光刻 生物学：紫外线灭菌法，促进植物生长，诱杀蚊虫 仪器分析：矿石，药物，食品分析 应用：人体保健照射，诱杀害虫，油烟氧化，光触酶（二氧化钛） 知识点详解 可见光和不可见光： 人眼能感觉到的光称为可见光，人眼无法察觉的光称为不可见光。 知识点一 红外线 1．在色散光带红光外侧存在能使物体发热的不可见光，称为红外线。 2．红外线的特点及应用 （1）一切物体都在发射红外线，温度越高辐射的红外线越多。 应用：①根据物体辐射出的红外线成像，例如打仗用的夜视镜、夜视仪、火灾监测系统。 ②根据物体辐射出的红外线强度测温,例如红外线测温仪。 ③根据物体辐射出的红外线跟踪目标，例如响尾蛇捕食、响尾蛇导弹。 （2）红外线具有热效应，红外线照射到物体表面时，物体的温度会升高。 应用：利用红外线的热效应加热，例如红外线烘烤、红外线高温消毒，太阳能热水器。 （3）红外线穿透云雾的能力强 应用：卫星遥测 （4）红外线抗干扰能力强 应用：家用电器遥控器 红外线感应器 【例】关于红外线，下列说法中正确的是（　　） A．红外线人眼是看不见的，所以它不是光 B．红外线可以用来加热物体及进行医疗等 C．只有高温物体才能发出红外线，低温物体不能发出红外线 D．利用红外线可以鉴别真伪钞票 知识点二 紫外线 1．在色散光带紫光外侧存在能使照片底片感光的不可见光，称为紫外线。 2．紫外线的特点及应用 （1）紫外线能使荧光物质发光 应用：验钞机，夜光表 （2）化学作用强 应用：消毒、杀菌 （3）紫外线的生理作用，促进人体合成维生素D，进而促进钙的吸收。 应用：孩子、老人应多晒太阳 （4）过量的紫外线对人体有害，地球的臭氧层阻挡太阳光中的紫外线进入地球，我们要保护环境，防止臭氧层被破坏。 规律总结： 1．任何物体任何温度都在向外辐射红外线，因此一切光源发出的光线中都有红外线。 2．红外线测温仪只是接收物体发出的红外线进行温度检测，而不是发出红外线。 3．荧光物质发出的光线是可见光。 红外线与紫外线有完全不同的特点，在实际生活中，通常在发射红外线时都不可避免地会发出一定量的红色光，在发射紫外线时都不可避免地会发出一定量的紫色光。这也可以作为是一种区分红紫外线的方法。 【例】关于紫外线，下列说法不正确的是（　　） A．一切光源发出的光中都有紫外线 B．紫外线对人的健康既有利也有弊 C．紫外线可以使荧光物质发光 D．紫外线可以用来杀菌、消毒 课堂作业 1．如图所示，将一束光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（　　） A．A处应是紫光 B．只有AB之间有光 C．将底片放到AB范围B处的外侧，底片不会感光 D．将温度计放到AB范围A处的外侧，会看到温度上升 2．日常生活中，人们经常利用热理疗仪治疗疾病，热理疗仪的原理是利用热效应来工作的，其利用了（　　） A．红光 B．紫光 C．红外线 D．紫外线 3．青少年学生一定要多参加户外运动，这是因为太阳光中的某一种光波可以促成维生素D的活化，从而促进骨骼对钙的吸收，这种光是（　　） A．红外线 B．紫外线 C．红色光 D．绿色光 4．上课时，老师用遥控器控制电脑播放PPT是利用了（　　） A．次声波 B．红外线 C．紫外线 D．超声波 5．有关红外线、紫外线，下列说法错误的是（　　） A．当一个物体的温度升高时，则它辐射出的红外线也会增强 B．红外线不能被我们看见，所以它不能像可见光那样传递能量 C．验钞机利用紫外线使荧光物质发光，遥控器利用红外线遥控 D．紫外线能杀死微生物，在医院常用紫外线来灭菌 6．如图所示感应水龙头，感应器发出的信号如果被感应区的手挡住，反射回来，就能自动出水，感应器发出的信号是（　　） A．紫光 B．红光 C．紫外线 D．红外线 7．在防止新冠病毒传播的斗争中，各地商场利用了如图所示的测温枪对进入商场人员进行体温测量。则测温枪捕捉人体温度主要依靠（　　） A．红外线 B．紫外线 C．次声波 D．超声波 8．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是 A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭 B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭 C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭 D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭 9．绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中月鱼进行拍照，应选用的器材是（　　） A．红外照相机 B．可见光照相机 C．紫外光成像仪 D．超声波成像仪 10．每年5月份，我省成都及周边的区的农民都有大量焚烧秸秆的现象．焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通．为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，今年成都市气象局利用了高科技帮手，通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源．卫星监测焚烧源的主要依据（　　） A．对焚烧源进行拍照，从照片上直接看到焚烧源 B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源 C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧 D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源 11．距地面20～25km的大气的平流层内存在着臭氧，科学家称之为臭氧层的作用，下列说法正确的是（　　） A．是地球的保护伞，主要是防止地球表面的热量向外辐射，从而保持地球有一定的温度 B．能吸收大部分来自太阳的紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的直接照射 C．能阻止地球表面的水分蒸发形成的水蒸气散发到宇宙中，从而保护人类赖以生存的水资源 D．能阻挡过强的太阳光照射地球 12．如图甲，电焊工人在焊接时，要戴上防护眼罩，这主要是防止电焊的弧光中强烈的__________对人眼的伤害；图乙是医院里利用__________（超声波/次声波）诊断仪帮助医生检查病人体内脏器的情景，这种声音正常的人可以__________（听到/听不到）。 13．在疫情防控常态化的今天，各个学校都有严格的防控措施。如图甲是每天量体温的红外线测温仪，它是利用红外线的___________效应工作的，其中___________图能反映测温过程中红外线的传播情况（选填“乙”或“丙＂）。 14．如图所示，是一款热成像夜视仪。它利用 _____（填“可见光”“红外线”或“紫外线”）成像。夜间人体温度比野外草木、岩石的温度更 _____（填“高”或“低”），人体的热辐射比它们更强，所以利用夜视仪，即使在漆黑的环境下也能看清人的行动。 课后练习 1．气象卫星红外线感应器， 通过接收云层的红外线形成云图， 云图的黑白画面由云层的温度高低决定。红外线感应器利用红外线的（　　） A．方向性好 B．荧光效应 C．穿透性 D．热效应 2．家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电视机、空调等； 验钞机发出的“光”，能使钞票上的荧光物质发光。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（　　） A．遥控器发出的“光”具有荧光效应 B．验钞机发出的“光”具有热效应 C．验钞机发出的“光”可用来杀灭细菌 D．遥控器和验钞机发出的“光”相同 3．如图所示，让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域应该是（　　） A．区域①既能升温，又能识币 B．区域②既能升温，又能识币 C．区域①能升温，区域③能识币 D．区域③能升温，区域①能识币 4．绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中月鱼进行拍照，应选用的器材是（　　） A．红外照相机 B．可见光照相机 C．紫外光成像仪 D．超声波成像仪 5．在“5. 12”地震的生命救援过程中，救援人员使用的红外生命探测仪和音频生命探测仪（　　） A．向幸存者发出多种信息 B．分别向幸存者发出某一种信息 C．收集幸存者发出的多种生命信息 D．分别收集幸存者发出的某一种生命信息 6．单独用UVC紫外线直接照射100元人民币时，人民币上出现“100”字样的荧光，再用UVC紫外线灯照射石英玻璃，人民币上也出现“100”字样的荧光（如图甲所示）；而将石英玻璃换成普通玻璃，还是用图甲的方式照射，人民币不会出现荧光，以下判断错误的是（　　） A．普通玻璃可有效阻碍UVC紫外线的传播 B．UVC紫外线能识别人民币的真伪 C．100元人民币上有荧光物质 D．人民币发出的荧光是紫外线 7．小明在探究红外线是否具有与可见光相同规律时，利用电视机、红外线遥控器等器材，设计下面几个方案，其中不可行的是（　　） A．用遥控器隔着纸板遥控电视机，探究红外线能否穿过不透明的物体 B．用遥控器隔着透明玻璃遥控电视机，探究红外线能否穿过透明物体 C．用制造的烟雾显示红外线的传播径迹，探究红外线在空气中是否沿直线传播 D．用平面镜将遥控器发出的红外线反射到电视机上，探究平面镜是否反射红外线 8．一些枪械上的瞄准器装有夜视仪，这利用的是_______；适当的_______照射可促进人体骨骼生长和有助人体合成维生素 D（上述两空均选填“红外线”或“紫外线”）；绿色植物在光合作用时可将光能转化为_______能． 9．如图，某次小姚同学在黑暗的实验室里让白光通过三棱镜，在后面的光屏上呈现了彩色光带，这个现象叫做光的________。AB是彩色光带的边缘，把光屏分成①、②、③三个区域，用温度计测试不同区域内光的热效应时，其中能让温度计示数明显升高的区域是________（选填“①”、“②”或“③”），实验中，为了使温度计示数变化更明显，通常采取的措施是将温度计的玻璃泡涂成________色；将荧光物质涂在白屏上，荧光物质发光的区域应该是________（选填“①”、“②”或“③”）。若在三棱镜上贴满红色透明薄膜，在光屏上贴满绿纸，则在光屏上会________（选填字母）。 A．看到红光　B．看到绿光　C．看不到光　D．看到彩色光带 10．如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在白色光屏上a点处形成一个红色光斑，保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。 （1）若将红光改为白光，则光屏上会出现彩色光带，这一现象称为光的 ________。光屏上a点处的光斑_______（填“一定”或“可能”）是红色的，a点_________方的是紫光； （2）若将红光改为紫光，则光屏水平向_________移动，紫色光斑可位于a点处。 11．红光和紫色是两种不同颜色的色光。当它们以相同的入射角射入玻璃时，折射角的大小是不同的。如图所示，当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上时，再由玻璃折射出后______（选填“仍然平行”或“不再平行“），它们之间的距离d会__________（选填“变大”或“变小”“不变”）。 12．学习光的色散后，某小组做了以下实验： （1）如图1，在暗室内让一束阳光照射到三棱镜，在右侧白屏的___________（选填“①”、“②”或“③”）区域内会看到彩色的光带，这种现象叫做光的___________。若要检验人民币真伪，可将它放在___________（选填“①”、“②”或“③”）区域内。 （2）利用图1实验获得的红外线检测三种隔热膜的隔热性能（编号分别为a、b、c）。 A．如图2，将a隔热膜贴在玻璃板的一侧并竖直放在暗室的桌面上，在玻璃板左侧利用红外线照射，玻璃板右侧放置光能风车（红外线越强，风车转动越快）。 B．观察并记录30s内风车的风叶转动圈数。 C．仅将a品牌隔热膜依次更换为b、c品牌隔热膜重复上述实验。 ①红外线具有___________效应。 ②本实验通过观察光能风车转动快慢，来比较透过隔热膜红外线的强弱，请写出一个研究方法与此相同的实例：___________。 ③实验数据如表。根据表中数据可知，___________（选填“a”、“b”或“c”）品牌的隔热性能最好。 隔热膜品牌 a b c 30s转动的圈数 26 43 17 2 学科网（北京）股份有限公司 $$