内容正文:
4.5光的色散
基础巩固提优
1.雨后彩虹,十分绚丽.彩虹是太阳光在传播过程中被水滴 而产生的.这个现象可用太阳光通过玻璃三棱镜的实验(如图所示)来解释:由图可知,太阳光经过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,这是光的 现象,通过三棱镜时色散出的各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、 光、蓝光、靛光和紫光.
2.人们除了用“84”消毒液喷洒和过氧乙酸熏蒸灭菌外,还常用 (填“红外”或“紫外”)线灯来灭菌.如图所示的测量体温的仪器是利用 (填“红外”或“紫外”)线测温的,其在真空中的传播速度约为 m/s.
3.传统文化《玄真子》人工虹我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的 现象;进一步的研究表明,将红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光,而自身却无法用其他色光混合得到,这三种颜色称为光的 .
4.(2025·青岛模拟改编)下列关于紫外线与红外线的说法,错误的是( ).
A.医院里常用紫外线来消毒杀菌
B.验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪
C.军事上利用红外制导技术来控制和引导导弹飞行
D.当预报的紫外线指数过大时,要采取防护措施,防止过量的紫外线照射人体
思维拓展提优搭建综合应用与创新能力提升平台
5.如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,在光屏上就形成一条彩色的光带.关于此实验现象,以下说法正确的是( ).
A.太阳光是单色光
B.太阳光是由红光、绿光和蓝光这三种色光组成的
C.各种色光经过三棱镜,红光偏折最明显
D.分解后的各种色光再经过三棱镜还可以变
6.某宾馆的自动门,当有人轻轻靠近时,可以实现自动开闭.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.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.自动门本身能发出一种红外线信号,当此信号被靠近的物体反射时,就会自动开闭
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
7.跨学科 古诗词理解古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红”的情境.要解释柳絮为什么是红色的,下列光路正确的是( ).
8.如图所示是一个彩色的手机屏幕,小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子.当水滴滴到图中 (填“红色”“绿色”“蓝色”或“白色”)区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子,手机屏幕上丰富的色彩,就是由这三种色光混合而成的.著名的光的 实验证明了太阳光也是由多种色光混合而成的.太阳光中除了可见光之外,还存在不可见光,其中的 具有显著的热效应,它在生活中的应用非常广泛,如: .
9.仔细阅读下面的短文,利用文中的有用信息,回答文后提出的问题.
太阳光是天然紫外线的重要来源,若太阳辐射的紫外线全部到达地面,则地球上的植物、动物和人类都不能生存.人类家园地球的周围包围着厚厚的大气层,在大气层的上部,距地面20~50km的高空有一层叫臭氧的物质,这种物质能大量吸收太阳辐射带来的紫外线,使地球上的生物得以生存.但是电冰箱内使用的一种制冷物质——氟利昂,是臭氧的“天敌”.当电冰箱损坏后,氟利昂散到大气中,破坏臭氧层,对地球的生态环境构成威胁.为了保护生存的环境,人类在1987年于世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《蒙特利尔议定书》.随着科技的不断进步,人们已经研制出了氟利昂的替代品,如R134 A、环戊烷等.我国也在 1991年签署了《蒙特利尔议定书》,并于2002年停止生产氟利昂.
(1)天然紫外线的主要来源是 .
(2)阳光中的紫外线大部分是被下列哪种物质吸收的? (填字母).
A.大气层
B.地面
C.地表和地球上的动植物
D.臭氧层
(3)你知道造成臭氧层空洞的主要原因是什么吗?
(4)为保护人类的生存环境,在保护臭氧层方面人们做了哪些工作?进展如何?
延伸探究提优
10.学习光的色散后,某小组做了以下实验:
(1)如图甲所示,在暗室内让一束阳光照射到三棱镜,在右侧白屏的 区域内会看到彩色的光带. 若要检验人民币的真伪,可将它放在 区域内.(填“①”“②”或“③”)
(2)利用图甲实验获得的红外线检测三种隔热膜的隔热性能(品牌编号分别为a、b、c).
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A.如图乙所示,将a 品牌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,采用的研究方法叫 法.
③实验数据如表所示.根据表中数据可知, (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
17
43
11.中考新考法 科普阅读阅读短文,回答问题.
黑色花为什么很少见
我们生活在有着姹紫嫣红、色彩缤纷的花的世界里,但是我们却很少看到黑色的花.植物学家对四千多种精题详解花的颜色进行了统计,发现只有八种黑色的花,而且还不是纯正的黑色,只是偏黑色而已.为什么会出现这种现象呢?原来花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收光有关.太阳光由七种单色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)组成.光的颜色不同,其热效应不同.有色不透明物体反射与它颜色相同的光,吸收与它颜色不相同的光,黑色物体吸收各种颜色的光.花瓣比较柔嫩,为了生存,避免受高温伤害,它们吸收热效应较弱的光,而反射热效应较强的光.这就是我们看到红、橙、黄色花多,而蓝、紫色花较少的缘故.若吸收七种色光,受高温伤害就更大,花也更难生存,所以黑色花很少见.
(1)红花反射什么颜色的光,吸收什么颜色的光?
(2)材料中提出“光颜色不同,热效应不同”,请你比较红色光与蓝色光的热效应.
(3)材料中没有提到白色花.请你推断白花反射、吸收色光的情况.
中考提分新题
12.(2024·镇江中考)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景,太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹,此现象属于( ).
A.光的直线传播 B.光的色散
C.光的反射 D.小孔成像
13.(2024·苏州中考)如图甲所示,A、B 之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带.将电子温度传感器分别放在 A、B两点外侧,测得温度 T 随时间t 变化的图像如图乙所示.则曲线①对应光线的特点是 ,曲线②对应的是 线.
第5节光的色散
1.折射 色散 绿
2.紫外 红外 3×10⁸ [解析]紫外线具有杀菌作用,可以制成紫外线灯来消毒;人体能辐射红外线,温度越高辐射的红外线越强,可以通过红外线体温计来接收人体辐射的红外线,测量体温.红外线在真空中的传播速度是3×10⁸m/s.
3.色散 三原色 4. B
5. D[解析]太阳光是复色光,A错误;太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光组成,B错误;各种色光经过三棱镜后,红色光偏折程度最小,紫色光偏折程度最大,C错误;
→简记为“光线经三棱镜折射后,均向三棱镜的底边偏折,从红光到紫光偏折程度依次增大”
白光色散后的各种色光通过玻璃三棱镜混合后仍能复合成白光,D正确.
6. C[解析]玻璃板滑向门时,也会有声音的发生,但门并没有打开,说明自动门不是利用声控装置控制门的开闭,A错误;玻璃板也会辐射出红外线,但门没有打开,说明自动门不是依靠探测物体发射出的红外线,来实现自动开闭的,B错误;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,经过足球和人反射回来的红外线比较多,因为红外线不能穿透足球和人,故自动门可以通过探测反射回来的红外线来实现门的自动开闭,C正确;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门的自动开闭的,D错误.
7. C[解析]白光照射时,柳絮是白色的,所以柳絮是白色物体,柳絮呈红色是因为它反射了红光,故C正确.
知识拓展 透明物体的颜色是由通过它的色光决定的,即透明物体只能透过与之颜色相同的光;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,即不透明物体只能反射与之颜色相同的光.
8.白色 色散 红外线 电视遥控器
9.(1)太阳光 (2)D(3)电冰箱损坏后,其中的氟利昂散到大气层中破坏臭氧层 (4)限量生产和使用氟利昂,研制出了氟利昂的替代品,我国于2002年停止生产氟利昂.
[解析](1)太阳光是天然紫外线的重要来源.(2)阻挡太阳光中紫外线的物质是臭氧层,阳光中的紫外线大部分是被臭氧层吸收的.(3)臭氧层空洞的主要原因是电冰箱损坏后,其中的氟利昂散到大气层中破坏臭氧层.(4)为保护人类的生存环境,在保护臭氧层方面人们做的工作有限量生产和使用氟利昂,研制出了氟利昂的替代品,我国于2002年停止生产氟利昂.
10.(1)② ① (2)①热 ②转换 ③b
[解析](1)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红外线具有热效应;②实验用光能风车转动快慢来反映透过隔热膜红外线的强弱,在物理学中这种方法叫转换法;③根据表中数据可知,使用b品牌时风车转动得最慢,隔热性能最好.
11.(1)红花反射红光,吸收其他颜色的光.
(2)红色花反射红光,吸收其他颜色的光,还能避免高温伤害,可见红光热效应较强.自然界中蓝色花较少,蓝色花反射蓝光,而吸收其他颜色的光,可见蓝色光热效应较弱.
(3)白花在自然界中随处可见,白光是由七种单色光混合而成的,因为不透明的物体可以反射与它颜色相同的光,所以白花可以反射各种色光.
12. B[解析]太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可以看到彩虹,这是光的色散现象,是由于光的折射形成的,B正确.
13.能使荧光物质发光、消毒杀菌 红外
[解析]A、B之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带,将电子温度传感器分别放在 A、B两点外侧(A、B两点外侧是不可见光),测得温度 T 随时间t变化的图像如图乙所示.图乙中曲线①说明随着时间的增加,温度传感器测得的温度变化较小,故①是紫外线,该光线的特点是能使荧光物质发光,还能消毒杀菌;曲线②说明随着时间的增加,测得的温度升高较快,即该不可见光的热效应强,所以②是红外线.
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