内容正文:
光的色散
1.如图所示,在深盘中盛一些水,盘边斜放一个平面镜,使平面镜的下部浸入水中,让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白纸上,可在白纸上看到七彩光带。下列有关说法正确的是( )
A.该现象与彩虹的形成原理不同
B.七彩光带之外再无其他光
C.七彩光带说明了白光是由各种色光混合而成的
D.光在水中和空气中的传播速度相同
2.下列仪器利用红外线工作的是( )
A. 验钞机 B. 电视遥控器
C. B超仪 D. 眼镜清洗仪
3.水晶饰品在太阳光下发出彩虹一般的光彩,下列实验能解释这一现象的是( )
A.太阳光经过三棱镜后分解成各种色光 B.显微镜下的手机屏呈红、绿、蓝三种色光
C.太阳光反射进入人眼 D.红外线拍摄的热谱图
4.红外线和紫外线在生活中都有很多的应用,体现了科技的力量。如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲,人们常借助验钞机发出的红外线来辨别钞票的真伪
B.图乙,电视遥控器是靠紫外线来实现对电视机的遥控
C.图丙,冬天常在淋浴间使用的“浴霸”,装有紫外线灯泡,主要用于取暖和照明
D.图丁,全自动感应水龙头是利用红外线进行自动控制的
5.如图甲所示,一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)如图甲,光屏上形成一条彩色的光带,这说明白光是由 ;图甲中a处是 光;
(2)光屏应该选择 色的;
(3)历史上首先用实验研究光的色散现象的是英国科学家 ;
(4)小明在实验中不小心把三棱镜掉在了地面上,发现三棱镜的顶角摔掉了, (选填“能”或“不能”)完成以上实验;
(5)小明想继续验证红光是单色光还是复色光,请选择一个合理的方案______;(填写字母)
A.将红光继续通过三棱镜,观察有无色散
B.将红光照射在白纸上,观察白纸的颜色
C.红光是从白光中色散出来的,所以无需验证
(6)如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当 (选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离。
(7)如图乙所示,一束红光经三棱镜折射后,在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,紫色光斑在 (选填:“a点上方”、“a点下方”或“a点处”)
6.阅读《虹与霓》回答题。
雨过天晴,我们在天空中有时能看到一条彩色的圆弧形光带,其色彩排列为外红内紫,这种彩弧称为虹。有时在虹的外侧,还会同时出现一条较暗的圆弧形光带,这是副虹,通常称为霓。
实际上虹与霓都是由折射和反射形成的光学现象。太阳光进入水滴,先折射一次, 然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,如图甲所示。由于各种色光的偏折程度不同,太阳光经过水滴折射后会发生色散现象,分散成七种不同颜色的光。不同的色光经过水滴的折射和反射,最终射出时红光的角度比紫光更陡,由于我们看到的红光是处于彩虹顶部的水滴射出的,因此红光在虹的最外侧,紫光在最内侧,其他色光在它们中间。
而霓与虹不同,它是太阳光经过水滴的两次折射和两次反射形成的,如图乙所示。因为紫光最终射出时的角度比红光更陡,所以霓的外侧是紫色,内侧是红色。由于太阳光在水滴中多反射一次能量损失较多,因此霓比虹暗得多,一般不容易被观察到。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)虹与霓都是由 和反射形成的光学现象。
(2)太阳光经过水滴折射后会分散成七种不同颜色的光,这是光的 现象。
(3)不同颜色的光经过水滴后偏折程度 。(选填“相同”或者“不同”)
(4)根据文中内容,请你说出虹与霓的不同之处: 。(说出一条即可)
7.春天,成都动物园的鲜花绽放。关于图中各现象的解释正确的是( )
A.图甲,树荫下圆形的光斑是太阳的虚像
B.图乙,开屏的孔雀身后的影子是光的折射形成的
C.图丙,雨后动物园上方形成的彩虹是光的色散现象
D.图丁,水里的石头比较浅是因为发生了反射
8.下列关于图中光学现象的描述或解释正确的是( )
A.如图甲所示,通过调节,烛焰通过小孔可以成等大、缩小、放大三种虚像
B.如图乙所示,潜望镜能看到水面上的景物是因为光的反射
C.如图丙所示,白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七种单色光
D.如图丁所示,漫反射时反射光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
9.万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659 THz
659-769 THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光___________(选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。______________________
____________________________________。
参考答案
1.C
【详解】A.如图所示的装置相当于三棱镜,太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光,属于光的色散现象,彩虹是光的色散形成的,该现象与彩虹的形成原理相同,故A错误;
B.在彩色光带外侧有看不见的光,有红外线和紫外线,故B错误;
C.太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光,因此在白纸上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,说明白光是由各种色光混合而成的,故C正确;
D.光在不同介质中传播速度不同,光在水中和空气中的传播速度不同,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】A.验钞机是利用紫外线可以使荧光物质发光的原理制成的,故A不符合题意;
B.红外线具有遥控作用,可以制成电视机遥控器,故B符合题意;
C.B超仪利用的是超声波,说明声音可以传递信息,故C不符合题意;
D.眼镜清洗仪是利用超声波可以传递能量工作的,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】水晶饰品在太阳光下发出彩虹一般的光彩,属于光的色散现象。
A.太阳光经过三棱镜后分解成各种色光,这种现象叫光的色散,故A符合题意;
B.显微镜下的手机屏呈红、绿、蓝三种色光 是因为手机屏幕的色彩是由光的三原色混合而成的,故B不符合题意;
C.太阳光反射进入人眼是光的反射现象,故C不符合题意;
D.红外线拍摄的热谱图是指通过红外热成像技术检测物体发出的红外辐射,并将其转换为温度图像的过程,故D不符合题意。
故选A。
4.D
5.(1) 多种色光复合而成 紫 (2)白 (3)牛顿 (4)能
(5)A (6)增大 (7)a点下方
【详解】(1)[1]如图甲,光屏上形成一条彩色的光带,这说明白光是由多种色光复合而成,经过三棱镜会发生色散现象。
[2]光色散中,紫光的偏折程度最大,图甲中a处是紫光。
(2)白色的光屏反射所有的色光,光屏应该选择白色的。
(3)历史上英国科学家牛顿首先用实验研究光的色散现象。
(4)小明在实验中不小心把三棱镜掉在了地面上,发现三棱镜的顶角摔掉了,剩下的三棱镜仍能完成以上实验。
(5)复色光会发生色散现象,单色光不会,则为了验证红光是单色光还是复色光,可以将红光继续通过三棱镜,观察有无色散,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(6)如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当增大光屏与三棱镜间的距离,从而增大不同色光的间距。
(7)光的色散中,紫光的偏折程度最大,则图乙中保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,紫色光斑在a点下方。
6. 折射 色散 不同 红光在虹的最外侧,紫光在最内侧,而霓的外侧是紫色,内侧是红色(霓比虹暗得多)
【详解】(1)[1]当光照到水滴时,因为水滴是透明的,所以在水滴表面即能发生反射也能发生折射,虹与霓都是由折射和反射形成的光学现象。
(2)[2]太阳光经过水滴折射后会分散成各种颜色的光,这是光的色散现象。
(3)[3]因为水滴对不同颜色的光的偏折能力不同,所以会发生光的色散。
(4)[4]由材料可知,红光在虹的最外侧,紫光在最内侧,而霓的外侧是紫色,内侧是红色;霓比虹暗得多。
7.C
【详解】A.图甲,树荫下圆形的光斑是光沿直线传播的结果,是太阳的实像,故A错误;
B.图乙,开屏的孔雀身后的影子是光的沿直线传播形成的,故B错误;
C.图丙,雨后动物园上方形成的彩虹是光的色散现象,是光的折射现象,故C正确;
D.图丁,水里的石头比较浅是因为发生了光经水与空气的折射结果,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.小孔成像,通过调节物距、像距,可以成缩小、等大、放大的实像,故A错误;
B.利用潜望镜看到水面上的事物,是用了光的反射原理,改变了光路,故B正确;
C.由于不同颜色的光通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、 黄、绿、蓝、靛、紫的色带,故C错误;
D.漫反射时反射光线虽然杂乱无章,但同样遭循光的反射定律,故D错误。
故选B。
9.[答案](1)属于
(2)见解析
[详解](1)光的三原色是红、绿、蓝。由题中所给不同色光频率表可知,红色光频率范围是384~482THz,绿色光频率范围是
520~ 610THz,蓝色光频率范围是610~659THz,450THz的光属于红色光,属于三原色光。
(2)太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射,光的频率越高,散射程度越大。蓝光和紫光频率高,易被散射。但相较于紫光
人眼更容易感受到蓝光,所以晴天时,散射的蓝光进入人眼,人看到天空是蓝色的。
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