内容正文:
3.5、人眼看不见的光
冬天人们能通过晒太阳取暖,说明了什么?
光具有能量,光能使被照的物体发热。
自然界中红花较多,黑花较少,这是什么原因呢?
可能是不同的色光的热效应不同
太阳光通过三棱镜可以分解为哪几种色光?
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光
知识梳理
新知探索
可见光
红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫
不可见光
不可见光
光谱
思考:温度计的玻璃泡为什么要涂黑?
黑色可以吸收所有色光
1800年,科学家赫歇尔用一个玻璃泡涂黑的温度计在观测太阳光的色散光谱中各区域的温度时,发现热效应的分布很不均匀。在红光外测还有热效应,而且比其他部分更明显。
说明红光外侧存在一种我们人眼看不见的光
我们把这种看不见的“光”称为红外线
红外线
怎样利用光的色散现象,探究不同色光的热效应?
在不同色光的位置放温度计,比较在相同时间温度计示数变化。
在可见光中,红光的热效应最强。
将温度计的玻璃泡涂黑,可使实验现象更明显
转换法
1800 年,英国科学家赫歇尔,研究各种色光的热效应时发现一个奇怪的现象:当温度计放在色散光带红光外侧时,其示数也会增大。
他推测这一区域存在一种人眼看不见的光。
红外线
1800年,英国科学家赫歇尔(Frederick William Herschel,1738—1822)在研究各种色光的热效应时发现一个奇怪的现象:
今天,人们利用灵敏的温度传感器,很容易再现赫歇尔当年的实验现象。
由此,他推测这一区域存在一种人眼看不见的光。
按道理,温度计只有放在有色光照射的区域示数才会增大。但他无意间发现一根放在红光外侧的温度计的示数也增大了,且比其他区域的温度计示数增大得更快。 ???
红外线
如图3-41所示,一束白光通过三棱镜形成色散光带。将温度传感器与计算机连接,把温度传感器探头分别放在红光内侧和外侧,你观察到什么现象?这说明什么问题?
现象:当温度传感器探头放在红光外侧时,在计算机屏幕上可以看到温度随着时间上升的图像,如图3-42所示。
实验表明:
1、在红光的外侧必定存在着一种人眼看不到的光;
2、这种光的热效应比其他有色光更明显。
红外线
红外线具有比较显著的热效应。
实验发现,太阳光中,除了人眼能感受到的可见光,还有一些光人眼无法察觉,这些光称为不可见光。
在色散光带红光外侧能使物体发热的不可见光,称为红外线。
红外线的特点
1.红外线具有比较显著的热效应。能使被照射的物体发热。
2.自然界中的物体都在不停地辐射红外线。
3.物体辐射的红外线的强度与温度有关,温度越高,辐射的红外线越强。
过量红外线会引起高温灼伤。
红外线的应用
1.测量物体温度
自然界中的物体都在不停地向外辐射红外线。
物体辐射的红外线的强度与其温度有关,
因此可以通过物体辐射的红外线来测量物体的温度。
原理:
在机场、铁路车站、医院等人流密集的入口处,可以利用红外测温仪检测人体的温度。
在工业领域,还可以借助红外线检测设备准确识别机械设备正在发热的疑似故障位置,从而实现在线工业检测、设备维护等。
应用:
太阳光中,除了人眼能感受到的可见光,还有一些光人眼无法察觉,这些光称为不可见光。
红外线
红外线就是一种不可见光。
红外线的应用
利用红外热成像仪
医用红外线热像仪
——检测人体的温度
利用红外线加热
红外线探测器
探测森林大火
红外线遥控
将各种物品挡在遥控器前,是否还能遥控?
将遥控器指向背后的墙壁,是否还能遥控?
上述现象分别说明了什么?
各种家用电器都是利用红外线遥控
红外线跟踪
利用敌机尾部高温气体辐射的红外线,对其跟踪并进行有效地攻击。
红外线夜视
夜间,各种物体温度不同,辐射的红外线强度不同。通过红外线夜视仪可以使人体和掩体成不同的像,从而区分人体和掩体。
1801 年, 德 国 物 理 学 家 里 特偶然发现,放在太阳光色散光带紫光外侧的照相底片感光了。里特没有忽视这个小问题,经过反复研究,终于发现这里有一种不可见光——紫外线。
紫外线
在色散光带紫光外侧能使荧光物质感光的不可见光,称为紫外线。
紫外线及其特点
紫外线能使荧光物质发光。
紫外线的应用
消毒柜
验钞机
① 能使荧光物质发光
② 杀菌消毒
防紫外线伞
过量的紫外线照射却有对人体有害,它能引起白内障,导致皮肤过早衰老,甚至发生癌变
紫外线的应用
适当的紫外线照射帮助人体合成维生素D和钙的吸收,治疗皮肤
焊接面罩
【读一读】阅读课本(生活•物理•社会),了解“紫外线与臭氧层”
紫外线的应用
腥臭浅蓝气体
吸收紫外线
氟氯碳化合物
性质:
作用:
易受到什么破坏:
红外线与紫外线的区别
共同点 不同点 应用
红外线
紫外线
都是不可见光
存在于红光外侧
存在于紫光外侧
能使被照射的物体发热,具有热效应
能使荧光物质发光
能灭菌
红外探测器
红外照相机
红外夜视仪
……
验钞机
紫外灭菌灯
……
课堂小结
课堂小结
1.下列有关红外线的说法中不正确的是( )
A、用红外线拍出的“热谱图”,有助于对疾病做出诊断
B、在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人
C、在医院的手术室、病房里,可以看到用红外灯来灭菌
D、红外线可以用来对仪器设备进行遥控
C
练一练
2.冬天,在商店购买的红外线烤火炉,看起来它发出淡红色的光,这是因为( )
A、红外线本身就是一种淡红色的光
B、烤火炉电热丝的温度超过标准,因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光,红外线本身是看不见的,看见的淡红色的光并不是红外线
C、红外线中有一部分是看得见的,有一部分是看不见的,看得见的那一部分只能是淡红色
D、以上说法都是错误的
B
练一练
3.医院里杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色的光,其原因是( )
A、其实那盏灯并不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的
B、灯管在发紫外线的同时,还发出少量的蓝光和紫光
C、该灯管发出的紫外线与太阳发出的紫外线不同,前者是淡紫色的,后者是看不见的
D、上述说法都不对
B
练一练
4.以下对紫外线说法正确的是( )
A、紫外线对人类生活只有危害,应尽量减少紫外线照射
B、患皮肤癌或白内障的病人都是由于受紫外线照射引起的
C、只有太阳光中含紫外线
D、紫外线灯看起来是淡蓝色的
D
5.红外线是一种看不见的光,通过红外线的照射,可以使物体的温度 ,任何物体均可以辐射红外线,温度越高的物体辐射的红外线 。红外线夜视镜就是根据夜间人的 比周围草木或建筑物的温度 ,人体辐射的 比它们的 的原理制成的。
升高
越强
体温
高
红外线
强
练一练
6.天然紫外线重要来源是 ,地球周围大气层上部的 可吸收紫外线,使得太阳光中的紫外线大部分不能到达地面,但目前 正在受到空调、冰箱里逸出的 等物质的破坏,出现了“空洞”。
太阳光
臭氧层
臭氧
氟利昂
练一练
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