第16讲 人眼看不见的光 暑假讲义 2026-2027学年苏科版物理八年级上学期

第16讲 人眼看不见的光 本讲定位：本节属于光现象拓展内容，在可见光基础上介绍红外线、紫外线两种不可见光，结合发现史、探究实验、生活应用与环保知识综合考查，概念辨析、实例判断是主要题型，同时融合跨学科实践内容。 核心重点：红外线、紫外线的发现过程、基本特性、生活应用；臭氧层的作用与保护。 高频易错点：混淆红外线与紫外线的功能；误判各类设备利用的不可见光类型；不理解臭氧层防护原理。 学习建议：按 “特性 + 应用” 分类记忆两种不可见光，结合生活实物区分用途，联系环保知识理解臭氧层保护的意义。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 学习目标 知道红外线、紫外线属于人眼看不见的光；了解二者的主要特性与生活应用；认识臭氧层对地球的保护作用，树立环保意识 物理观念 1. 区分可见光与不可见光，掌握红外线、紫外线的基本性质； 2. 熟记两类不可见光在生活、医疗、工业、安防中的典型应用； 3. 了解臭氧层的功能、破坏原因及保护措施。 根据实验现象归纳不可见光的特点，结合实例推理设备工作原理，区分红外线与紫外线的不同用途 科学思维 依托探究实验总结规律，对比分析两类不可见光的差异，能准确判断场景对应的光学原理。 了解红外线热效应探究实验，体会科学发现的探究过程，尝试结合原理分析生活设备工作方式 科学探究 理解红外线测温实验设计思路，感受科学家的探究精神，能解释简单探究现象。 了解臭氧层现状，认识环境污染危害，主动树立环保理念，践行保护臭氧层的行为 科学态度与责任 关注生态环境问题，明白保护大气环境的重要性，将物理知识与环保生活相结合。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 红外线 （1）发现历史：1800 年英国科学家赫歇尔在光的色散实验中发现：红光外侧区域能让温度计示数升高，证明此处存在人眼无法看见的光，命名为红外线。 （2）核心特性：红外线最显著的特点是具有热效应。自然界中一切物体都在不停地向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线强度越强。 （3）探究实验（活动 3.7）：将温度传感器放在色散光带红光外侧，传感器温度持续上升，直观验证红外线的热效应。 （4）生活与工业应用 ①测温设备：车站、机场、医院的红外热成像测温仪，利用红外辐射检测人体温度； ②工业检测：借助红外线排查机械设备发热故障点； ③遥控技术：电视、空调等家用电器的遥控器； ④其他：远距离探测、医用红外理疗等。 2．紫外线 （1）发现历史：1801 年德国物理学家里特受红外线启发，在紫光外侧发现另一种不可见光，命名为紫外线。 （2）核心特性：① 能使荧光物质发光；② 具有杀菌消毒的作用。 （3）利弊分析 有益影响：适量紫外线照射，可促进人体维生素合成，对身体健康有利；有害影响：过量照射紫外线，会诱发皮肤老化、皮肤癌变、白内障等问题。 （4）典型应用 ①验钞机：利用紫外线使钞票上的荧光物质发光，鉴别钱币真伪； ②消毒设备：医院、厨房、公共场所使用紫外线灯杀菌； ③工业应用：电子芯片生产中的光刻工艺。 3．紫外线与臭氧层 （1）臭氧层位置与作用：臭氧主要聚集在距离地面 10～50km 的平流层，臭氧层被称为地球的保护伞，可以吸收太阳光中绝大部分紫外线，保护地球生物免受紫外线伤害。 （2）臭氧层破坏原因：人类大量使用含氯氟碳化合物（氟利昂） 的产品（老式冰箱、空调制冷剂、发泡剂等），这类物质泄漏后会消耗臭氧，造成臭氧层变薄，甚至形成臭氧层空洞。 （3）保护措施：我国自 2007 年 7 月 1 日起，禁止生产以氯氟碳化合物为制冷剂、发泡剂的家电；生活中优先选择无氟产品，共同保护臭氧层。 4．实践与拓展 （1）感应水龙头：利用人体辐射的红外线实现感应，手靠近时接收红外线触发出水，离开后停止工作。 （2）生活常识：天气预报中的紫外线指数、防晒用品防晒系数（SPF），均用于提示和防护过量紫外线照射。 （3）跨学科实践：自制天文望远镜 制作要求：选用两个焦距不同的凸透镜，焦距大的作为物镜，焦距小的作为目镜； 操作：使用套筒固定透镜，调节两镜间距至成像清晰，搭配寻星装置观测月球、行星； 拓展：结合光的直线传播、透镜成像知识，观察月相并完成观测报告。 重点难点・易错警示 误区：红外线肉眼能看见；纠正：红外线、紫外线都属于不可见光，人眼无法直接观察。 误区：验钞、测温都利用红外线；纠正：测温、遥控→红外线；验钞、杀菌→紫外线。 误区：臭氧层空洞是大气污染产生的烟雾；纠正：由氟利昂等氯氟碳化合物破坏臭氧导致，会使地面紫外线增多。 误区：紫外线只有危害；纠正：适量紫外线对人体有益，过量照射才会伤害皮肤和眼睛。 误区：自制望远镜目镜选用大焦距凸透镜；纠正：简易开普勒望远镜，物镜焦距大，目镜焦距小。 五、典例精讲・思路分析 典例01．如图甲所示，AB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。 【答案】 使荧光物质发光/消毒杀菌 红外 【解析】[1][2]白光散开后，紫光因为折光能力最强，在单色光的最下面，故①是紫色光，它能使使荧光物质发光，还能消毒杀菌；红外线的折光能力最弱，故它在单色光的最上面，所以②是红外线。 思路分析：考点：光的色散、红外线与紫外线的特性 本题核心：色散后紫光外侧为紫外线，红光外侧为红外线；紫外线可杀菌、使荧光物质发光，红外线热效应显著 关键思路：三棱镜色散，紫光偏折能力最强、位于光带最外侧，对应紫外线；红光偏折最弱，外侧为红外线，温度上升明显。 做题技巧：色散顺序：红→紫；紫光外侧是紫外，红光外侧是红外；紫外主打荧光、杀菌，红外主打热效应。 典例02．用三棱镜和玻璃砖进行实验。 (1)图甲所示的现象叫做_______，彩色光带中的红、_______、蓝称为光的三原色； (2)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。曲线②对应的是光屏上_______点外侧的不可见光，它在真空中的传播速度是_______； (3)图丙中，一束红光沿斜射到玻璃砖上，若只将玻璃砖绕O点逆时针转动，则从另一个面出来的折射光线与间的距离会_______。 【答案】(1) 光的色散 绿 (2) A (3)变小 【解析】（1）[1][2]太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这就是光的色散现象，其中红、绿、蓝是光的三原色。 （2）[1][2]太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；这七种色光中偏折能力最弱的是红光，偏折能力最强的是紫光，因此最上面的是红光，最下面的是紫光。红光的外侧有一种人眼看不见的光线，叫红外线，它具有热效应，温度越高，辐射的红外线越多，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很小，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，即A点外侧的不可见光，它在真空中的传播速度即光在真空中的传播速度为。 （3）因为逆时针旋转后，入射角会变小，则折射角也会变小。因此光经过两次折射后，从另一个面折射出的折射角也会变小。则最后折射光线与AO的距离会变小。 思路分析：考点：光的色散、色光三原色、不可见光特性、光的折射规律、光速 本题核心：牢记色散现象与三原色；区分红外线、紫外线；入射角改变会同步改变折射角，影响光线偏移距离 关键思路：太阳光经三棱镜分解为七色光是光的色散，光的三原色为红、绿、蓝；红外线热效应强，对应温度上升快的曲线，在红光外侧（A点），光在真空中速度为3.0×108 m/s；玻璃砖逆时针转动，入射角减小，折射角随之减小，光线整体偏移程度变小，出射光线与入射光线间距变小。 做题技巧：红外热效应强、紫外偏折最强；光在真空速度固定；入射角变小，折射角同步变小，光线偏移距离变小。 典例03．2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。 （1）光源发出的紫外线__________（选填“能”或“不能”）被人眼直接观察到。 （2）由原理图可知，掩膜在硅片上成__________像，缩图透镜的焦点在硅片的__________（选填“上方”或“下方”） （3）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向__________移动（选填“上方”或“下方”）。 【答案】 不能 倒立缩小的实 上方 上方 【解析】（1）[1]紫外线属于不可见光，人眼无法直接观察。 （2）[2][3]由原理图可知，该缩图透镜将光会聚，所以这相当于一个凸透镜成像的过程，最终恰好在硅片上成清晰缩小的像，硅片相当于光屏，则所成的像为实像，结合凸透镜成像的特点知，掩膜在硅片上成倒立缩小的实像，硅片到缩图透镜的距离（像距）应在一倍焦距与二倍焦距之间。 （3）[4]芯片制程从90nm突破到了22mm，说明电路图在硅片上成的像变小，缩图透镜相同，根据凸透镜成像的特点知，应将掩膜远离透镜，向上移动。 思路分析：考点：不可见光、凸透镜成像规律及动态应用 本题核心：紫外线属于不可见；照相机成像原理（u>2f，倒立缩小实像）；实像动态变化规律 关键思路：红外线、紫外线均为人眼不可见光；缩图透镜为凸透镜，掩膜成像更小，符合u>2f成倒立缩小实像规律，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，焦点在硅片上方；要让实像进一步变小，需增大物距，将掩膜向上（远离透镜）移动。 做题技巧：紫外、红外都看不见；成像变小→物远离透镜（物距变大）；u>2f成倒立缩小实像。 六、基础过关精练 1．下列仪器中，主要利用紫外线的是（　　） A．感应水龙头 B．消毒柜 C．夜视仪 D．倒车雷达 【答案】B 【解析】A．感应水龙头装有传感器，利用人体发出的红外线来控制出水，故A不符合题意； B．消毒柜主要利用紫外线的杀菌消毒作用，达到消毒目的，故B符合题意； C．夜视仪是利用红外线的热效应，捕捉不同物体发出的红外线差异来成像，故C不符合题意； D．倒车雷达是利用超声波的回声定位原理来探测障碍物，故D不符合题意。 故选B。 2．下列关于四种仪器的说法中，正确的是（    ） A．B超：利用超声波来工作的 B．验钞机：利用红外线使荧光物质发光 C．声呐：利用次声波探知海底深度 D．遥控器：靠紫外线实现对电视机的控制 【答案】A 【解析】A．B超是利用超声波的反射原理进行人体内部结构成像。超声波频率高、方向性好，能够穿透人体组织并反射回来，经过处理后形成图像，故A正确； B． 验钞机是利用紫外线使荧光物质发光。钞票上的防伪荧光油墨在紫外线的照射下会发出特定的光，而红外线主要产生热效应，不能激发荧光物质发光，故B错误； C． 声呐是利用超声波来探测海底深度或水下目标。超声波在水中传播的方向性好，穿透能力强，适合用于探测；次声波频率太低，方向性差，不适合用于精确探测海底深度，故C错误； D．电视机遥控器是靠红外线实现控制。红外线是一种不可见光，具有较好的方向性，且对人体伤害极小，适合用于短距离通信；紫外线能量较高，对人体有害，不用于遥控器，故D错误。 故选A。 3．下列关于紫外线与红外线的说法，正确的是（　　） A．电视机的遥控器是利用红外线工作的 B．用紫外线照射人体总是有益的 C．红外线比紫外线在真空中传播的速度大 D．验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪 【答案】A 【解析】A．红外线可以传递信息，电视遥控器通过发射红外线控制电视，故A正确； B．紫外线过量会损伤皮肤，并非总是有益，故B错误； C．红外线和紫外线都属于电磁波，在真空中速度均为，与种类无关，故C错误； D．紫外线可以让荧光物质发光，验钞机依赖紫外线激发荧光物质发光，故D错误。 故选A。 4．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（　　） A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C．图丙中，白光通过三棱镜只分解成七色可见光 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章但依然遵循光的反射定律 【答案】D 【解析】A．小孔成像是由实际光线会聚而成的，可以用光屏接收到，是实像，故A错误； B．近视是因为晶状体曲度过大，折光能力太强，使像成在视网膜前面，用凹透镜可以矫正近视眼，故B错误； C．白光是复色光，白光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等可见光，还有红外线与紫外线，故C错误； D．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D正确。 故选D。 5．在光的研究中，人眼虽然看不见红外线和紫外线，但是人们已经广泛应用了它们。医疗领域利用了________进行消毒；利用________（以上两空均选填“红外线”或“紫外线”）热成像仪检测人体的温度，代替水银体温计。 【答案】 紫外线 红外线 【解析】[1][2]紫外线具有杀菌消毒的作用，所以在医疗领域利用紫外线进行消毒；红外线的热作用强，人体可以发射红外线，热成像仪就是利用接收人体发出的红外线来检测人体温度，代替水银体温计。 6．生活中的除螨仪主要是利用频率高于______Hz的超声波作用于螨虫身体，达到抑制螨虫生长的效果。生活中我们也会将被褥放在阳光下暴晒，太阳光中的______线可以杀菌消毒，______线可以使被褥的温度显著升高。 【答案】 20000 紫外 红外 【解析】[1]超声波的频率高于。 [2]太阳光中的紫外线具有杀菌消毒的作用。 [3]红外线具有热效应，可以使被褥的温度显著升高。 7．一束太阳光通过三棱镜折射后被分解，在光屏上AB范围内形成一条彩色光带，如图所示，这种现象叫做光的_________；在AB彩色光带中，B为_________色光；A光外侧有一种看不见的光，它具有很强的_______效应。电视机和计算机显示器能呈现彩色图像，是应用了红、_______、蓝三种色光混合的原理。 【答案】 色散 紫 热 绿 【解析】[1]当太阳光经过三棱镜后，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]三棱镜对红光的偏折能力最弱，对紫光的偏折能力最强，故在AB彩色光带中，A为红色光，B为紫色光。 [3]A为红色光，在红光之外的辐射叫做红外线，红外线有很强的热效应。 [4]光的三原色为红、绿、蓝，这三种色光能够合成出自然界绝大多数色光来。电视机和计算机显示器上出现的彩色画面，是由红、绿、蓝色光混合而成的。 8．常用验钞机是利用荧光物质在_________（选填“红外线”或“紫外线”）照射下能够发光的原理工作的。勤洗手是降低病毒感染的有效防护措施，洗完手后，将手放在如图所示的“热风干机”下吹热风，手上的水很快就干了，这是通过提高水的________和表面空气流动速度，从而加快水的_________（填物态变化）。 【答案】 紫外线 温度 汽化 【解析】[1]由于紫外线可以使荧光物质发光，因此应用在验钞机上。 [2][3]洗完手后，将手放在热风干机下吹热风，既提高了水的温度，也增加水表面空气流动速度，从而加快水的蒸发，即汽化。 9．通过如图所示的探究，我们对太阳光有了更多的了解。 （1）一束太阳光通过三棱镜后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫________； （2）太阳光通过三棱镜，在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光是由________组成的； （3）若只将绿纸贴在白屏上，则看到________色，若只将红色玻璃放在三棱镜和白屏之间，则看到________色； （4）光屏上A、B是靠近光带外缘的区域，是人眼看不见的光，B区域为________线； （5）用温度计分别测试A、B、C三个区域，使温度计示数增大较多的是________区域。 【答案】 光的色散 多种色光混合 绿 红 紫外 A 【解析】（1）[1]让一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，这个现象叫光的色散。 （2）[2]光的色散现象表明太阳光是复色光，是由多种单色光混合而成的。 （3）[3][4]绿纸只反射绿光，若只将绿纸贴在白屏上，则看到绿光；红色玻璃只能透过红光，若只将红色玻璃放在三棱镜和白屏之间，则看到红光。 （4）[5]图中A处为红光，B处为紫光，B处以外为紫外线。 （5）[6]A区是红外线。因为红外线具有热效应，所以将一支温度计的玻璃泡放在A区，温度计的示数会上升比较明显。 10．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，此处的光叫做________。 （2）将温度计放在_______区域内，可以观察到温度计示数明显上升，此处的光叫做________。 【答案】 ② 色散 ① 紫外线 ③ 红外线 【解析】（1）[1][2][3][4]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）[5][6]红色光之外为红外线，红外线的热效应强，因此将温度计的玻璃泡放在③处，发现温度计的示数明显上升。 七、拔高培优专练 1．下列说法中正确的是（　　） A．验钞机用红外线检验钞票真伪 B．电视遥控器发出的紫外线是不可见光 C．“B超”用次声波为病人检查身体 D．蝙蝠的回声定位利用超声波确定目标的位置 【答案】D 【解析】A．验钞机是利用紫外线来检验钞票真伪的，故A错误； B．电视遥控器发出的是红外线，红外线是不可见光，故B错误； C．“B超”是利用超声波为病人检查身体的，故C错误； D．蝙蝠的回声定位确实是利用超声波来确定目标的位置，故D正确。 故选D。 2．小米汽车SU7配备了智能自适应大灯系统，在夜间行驶时能根据路况自动调节灯光。以下关于其光学原理的说法正确的是（　　） A．大灯的LED光源发出的光属于不可见光 B．大灯通过凹透镜将光线会聚，实现远距离照明 C．智能调节时，通过改变凸透镜与光源的距离改变像的大小 D．遇到雨天，大灯的光在空气中沿曲线传播 【答案】C 【解析】A．LED光源发出的是可见光，用于照明，不可见光（如红外线、紫外线）无法直接照亮路面，故A错误。 B．凹透镜对光线起发散作用，而大灯需会聚光线实现远距离照明，因此使用的是凸透镜，而非凹透镜，故B错误。 C．根据凸透镜成像规律，物距变化会导致像的大小、虚实改变，汽车通过调节光源与凸透镜的距离，改变光束的聚散和照射范围，符合实际原理，故C正确。 D．光在均匀介质（如空气）中沿直线传播，雨天空气虽含水滴，但仍近似均匀，光线依然沿直线传播，故D错误。 故选C。 3．关于光学现象的描述或解释正确的是（　　） A．漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 B．红外探头是通过人体辐射的红外线来识别体温高的顾客 C．能从地面上看到灯光，这是因为灯光照到较光滑瓷砖表面上发生了光的折射现象 D．彩色电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的 【答案】B 【解析】A．漫反射的光线尽管杂乱无章，但同样遵循光的反射定律。例如，在日常生活中，我们能从不同角度看到黑板上的字，这就是黑板表面发生漫反射的结果，虽然反射光线方向不同，但都遵循反射定律。故A错误； B．一切物体都会向外辐射红外线。温度越高，辐射的红外线越强。红外探头是通过人体辐射的红外线来识别体温高的顾客。故B正确； C．能从地面上看到灯光，这是因为灯光照到较光滑瓷砖表面上发生了光的反射现象，而不是折射现象。就像镜子能反射出物体的影像一样，瓷砖表面类似于镜子，对光线进行反射。故C错误； D．彩色电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的，而不是红、绿、黄。通过调整这三种颜色光的比例和强度，可以混合出各种不同的色彩。故D错误。 故选B。 4．下列关于光现象的描述，错误的是（　　） A．“人面桃花相映红”中桃花看起来是红色的原因是吸收了红光 B．《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之状”，因为太阳光能产生色散 C．验钞机能显示钞票上隐藏的标记，因为紫外线能使荧光物质发光 D．教室内同学会看到“黑板反光”现象，因为光在黑板上发生了镜面反射 【答案】A 【解析】A．桃花是不透明物体，太阳光照射到红色的桃花上，其他颜色的光都被桃花吸收了，只有红光被反射到人的眼睛里，所以看到的桃花是红色的，故A错误，符合题意； B．“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是人工虹，这是喷出的水散开后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散，故B正确，不符合题意； C．紫外线可以使荧光物质发光，钞票上某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线下照射下识别这些标记，从而辨别钞票的真伪，故C正确，不符合题意； D．黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射，黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强，使人无法看清黑板上的字，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．生活中处处透露着物理知识。如图1，这是我国在贵州省建成的世界最大的天文射电望远镜FAST，其反射面相当于对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用的凹面镜；如图2，雨后天空中出现彩虹，属于光的_________现象；如图3，小明的眼镜脏了，拿到眼镜店用超声波清洗，说明超声波具有_________。如图4是微信启动页面，是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄的地球全景图合成。红外遥感技术拍摄的地球全景图，利用了____________（填序号）（选填“A．卫星发出的红外线”、“B．卫星发出的紫外线”、“C．地球发出的红外线”或“D．地球发出的紫外线”）。 【答案】 会聚 色散 能量 C 【解析】[1]凹面镜对光具有会聚作用，射电望远镜 FAST 的反射面为凹面镜，可将天体发出的信号会聚起来，便于接收。 [2]雨后天空中的彩虹，是太阳光通过空气中的小水珠时，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象属于光的色散。 [3]用超声波清洗眼镜，是利用超声波振动将眼镜上的污垢去除，说明超声波具有能量，能传递能量来完成清洗工作。 [4]A．红外遥感技术是接收物体发出的红外线，而非卫星主动发出红外线来拍摄，故A不符合题意； B．题干明确提及红外遥感技术，与紫外线无关，且卫星也不会通过发出紫外线实现该拍摄功能，故B不符合题意； C．任何物体都会向外辐射红外线，地球也不例外，红外遥感技术正是通过接收地球发出的红外线，来拍摄地球全景图，故C符合题意； D．该技术基于红外线工作，和紫外线没有关系，同时地球辐射的是红外线而非紫外线，故D不符合题意。 故选C。 6．如图甲所示，若一束太阳光照射在三棱镜上，在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带，这是光的___________现象；电视机的遥控器能发射___________对电视机实现控制，它是一种不可见光；如图乙，小明测凸透镜焦距时，将凸透镜正在太阳光，在透镜下方的白纸上呈现一光斑，测得光斑到透镜的距离为，将透镜再远离白纸一段距离，发现白纸又出现了相同大小的光斑，则___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 色散 红外线 小于 【解析】[1]当太阳光经过三棱镜后，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]在红光之外是红外线，电视机的遥控器能发射红外线对电视机实现控制。 [3]将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始白纸在焦点前，后一次在焦点后，即L小于f。 7．天气预报中常出现“紫外线指数”，紫外线指数是指“当太阳在天空中的位置最高时，到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度”；紫外线指数变化范围用0~15的数字来表示，通常，夜间的紫外线指数为0，热带、高原地区、晴天时的紫外线指数约为15。根据信息尝试回答： (1)紫外线指数一般应在每天的___________（选填“早8点”“中午12点”或“凌晨12点”）时间测量；紫外线指数越高，在相同的时间里对皮肤的伤害越___________； (2)试写一种减弱紫外线辐射损害的途径：___________。 【答案】(1)中午12点 大；(2)见解析 【解析】（1）[1]由题意可知，紫外线指数是指“当太阳在天空中的位置最高时，到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度”，中午12点时，太阳位置最高，因此应该在中午12点测量紫外线指数。 [2]夜间太阳落下，紫外线指数为0，说明紫外线指数越低，在相同的时间里对皮肤的伤害越小，紫外线指数越高，在相同的时间里对皮肤的伤害越大。 （2）为了减弱紫外线对身体的影响，可以采取以下措施：使用防晒霜、穿着透气和全身覆盖的衣物、避免在强烈阳光下待久、戴墨镜和遮阳帽等等。 8．为了加强校园防控疫情的力度，很多学校都安装了如图所示的带有彩色显示屏幕的人脸识别测温一体机；彩色显示屏幕上的画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的，测温过程是通过接收______（红外线/紫外线）来完成测温的。 【答案】 绿 红外线 【解析】[1]光的三原色是红、绿、蓝，彩色显示屏幕上的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。 [2]红外线具有热效应，自然界一切物体都在不停地向周围发出红外辐射能量，测温过程是通过接收人体发出的红外线来完成测温的，一旦所测体温异常，通过鸣叫声提示体温异常，可以让人接收到信息。 9．【实验探究】如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。 (1)这种现象叫做光的______现象； (2)根据上述实验现象推测可知：紫光照射下某凸透镜的焦距______（小于/等于/大于）红光照射下该凸透镜的焦距； 【创新应用】光刻机是制造芯片的核心装备，某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，调整镂空掩膜和缩图透镜之间的距离，硅片上就会出现缩小的电路图案，被光照射到的光刻胶会发生反应，从面实现纳米缓集成电路的“雕刻”； (3)缩图透镜是______（凹/凸）透镜，若其焦距为f，要使硅片上能出现清晰的电路图案，镂空掩膜到缩图透镜的距离u应该满足_______； (4)要制造出含有更多元件的集成电路，则应将镂空掩膜版______（靠近/远离）缩图透镜，同时将硅片______（靠近/远离）缩图透镜； (5)当用紫光照射掩膜时，在硅片上恰好成一清晰的像；若改用紫光外侧能使荧光物质发光的______（填一种不可见光）照射时，应将硅片适当______（靠近/远离）缩图透镜，才能呈现清晰的像，此时所成的像比紫光照射时所成的像要小。 【答案】(1)色散；(2)小于；(3)凸 u>2f；(4)远离 靠近；(5)紫外线 靠近 【解析】（1）太阳光（复色光）通过三棱镜分解为不同颜色的光，形成彩色光带的现象叫做光的色散。 （2）由图可知，紫光偏折能力比红光的强，说明紫光照射下某凸透镜的焦距小于红光照射下该凸透镜的焦距。 （3）[1][2]由题意可知，硅片上能出现清晰的电路图案，硅片相当于光屏，故缩图透镜应该是凸透镜，出现清晰缩小的电路图案时，此时镂空掩膜到缩图透镜的距离u>2f。 （4）[1][2]要制造出含有更多元件的集成电路，则应该使成像较小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，故应将镂空掩膜版远离缩图透镜；同时将硅片靠近缩图透镜。 （5）[1]紫外线是一种能使荧光物质发光的不可见光。所以，紫光外侧能使荧光物质发光的是紫外线。 [2]紫外线所成的像比紫光照射时所成的像要小，即像距变小，故应该将硅片适当靠近缩图透镜。 10．如图1所示，妍妍同学在暗室中做光的色散实验： （1）实验中可以观察到白色光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，举一个生活中的事例：__________； （2）将白屏换成蓝色屏，我们__________（仍能/不能）看到彩色光带； （3）工人焊接时戴上面罩防止的是__________（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ）区域的光线，该处的光线还可以用来__________（验钞/制作夜视仪）； （4）如图2所示，将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸，白纸上A、B两个区域呈现的颜色分别是__________色，__________色。 【答案】 彩虹 不能 Ⅰ 验钞 红 黑 【解析】（1）[1]实验中可以观察到白色光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，是光的色散，生活中的事例：彩虹。 （2）[2]将白屏换成蓝色屏，蓝屏只能反射蓝光，因而不能看到彩色光带。 （3）[3][4]工人焊接时戴上面罩防止的是紫外线，紫外线在紫光的外侧，即Ⅰ区域的光线，该处的光线还可以用来验钞。 （4）[5][6]由图2知道，将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸，将太阳光照射到玻璃片上，白纸上A处只有红光透过，白纸能反射红光，是红色；B区域红色玻璃透过红光射线蓝色玻璃，而蓝色玻璃只能透过蓝光，因而没有光到达白纸，显示黑色。 11．阅读短文，回答问题： 扫地机器人的“眼睛” 扫地机器人能自动避开障碍物，像是长了眼睛，它的“眼睛”是什么呢？目前市面上大部分机型使用的是红外探测器。红外探测器测距的原理如图所示，红外发射器以一定的角度发射红外光束，光束遇到物体被反射，再通过有滤光作用的凸透镜（又叫滤镜）后照射到CCD检测器上的某一位置，该位置不在透镜的主光轴（中心线）上，偏离的距离叫偏移值L．根据几何关系可知：物体离传感器越远，L就越小。在知道了偏移值L、两中心线间距X以及滤镜的焦距f后，可以计算得到距离D，也就知道物体有多远了。 CCD检测器能将测得的光信号转化为电信号，电信号的大小叫做探测器的输出值，输出值与偏移值L成正比，L增大2倍，输出值也增大2倍，当然有例外，当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零；当D很大时，L值又会很小，这时检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值，要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高，所以通常的探测器只能在一定的范围内有效测量距离D。 红外探测器在使用中有两个性能指标：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，这些是红外传感器的研发方向之一。 (1)红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生_________； (2)若某品牌红外探测器：甲探测范围10cm——80cm，乙探测范围20cm——150cm，则_________（甲/乙）的CCD检测器分辨率较高； (3)下列关于红外探测器的说法，正确的是（　　） A．滤镜对光束有发散作用 B．物体离得越近越容易探测 C．环境光可能会干扰测量 D．探测的可靠性与物体的颜色无关 (4)文中所述的红外探测器的输出值与到物体的距离的关系图像大致为（　　） A． B． C． D． (5)某型号扫地机器人呈圆盘形，圆盘的直径是30cm，工作时的行走速度约为3m/min，要清扫一个宽3.3m的空房间，它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要_________min。 【答案】(1)反射；(2)乙；(3)C；(4)D；(5)1 【解析】（1）根据短文知道，红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生反射。 （2）根据短文知道，“要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高”，由于乙的探测范围大于甲的探测范围，所以，乙的CCD检测器分辨率较高。 （3）A．滤镜为凸透镜，对光有会聚作用，故A错误； B．当D很小（离得很近）时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零 ，L变为0就检测不到了，故B错误； C．由原文：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，这些是红外传感器的研发方向之一。环境光可能会干扰测量，故C正确； D．根据材料可知，探测的可靠性与物体的颜色有关，故D错误。 故选C。 （4）正常情况下，物体离传感器越远，D的值越大，L就越小，输出值也越小，但当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）圆盘的直径是30cm=0.3m，要清扫宽3.3m的房间，实际行走的距离 已知行走速度，由可知，从一侧走到另一侧需要的时间 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 人眼看不见的光 本讲定位：本节属于光现象拓展内容，在可见光基础上介绍红外线、紫外线两种不可见光，结合发现史、探究实验、生活应用与环保知识综合考查，概念辨析、实例判断是主要题型，同时融合跨学科实践内容。 核心重点：红外线、紫外线的发现过程、基本特性、生活应用；臭氧层的作用与保护。 高频易错点：混淆红外线与紫外线的功能；误判各类设备利用的不可见光类型；不理解臭氧层防护原理。 学习建议：按 “特性 + 应用” 分类记忆两种不可见光，结合生活实物区分用途，联系环保知识理解臭氧层保护的意义。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 学习目标 知道红外线、紫外线属于人眼看不见的光；了解二者的主要特性与生活应用；认识臭氧层对地球的保护作用，树立环保意识 物理观念 1. 区分可见光与不可见光，掌握红外线、紫外线的基本性质； 2. 熟记两类不可见光在生活、医疗、工业、安防中的典型应用； 3. 了解臭氧层的功能、破坏原因及保护措施。 根据实验现象归纳不可见光的特点，结合实例推理设备工作原理，区分红外线与紫外线的不同用途 科学思维 依托探究实验总结规律，对比分析两类不可见光的差异，能准确判断场景对应的光学原理。 了解红外线热效应探究实验，体会科学发现的探究过程，尝试结合原理分析生活设备工作方式 科学探究 理解红外线测温实验设计思路，感受科学家的探究精神，能解释简单探究现象。 了解臭氧层现状，认识环境污染危害，主动树立环保理念，践行保护臭氧层的行为 科学态度与责任 关注生态环境问题，明白保护大气环境的重要性，将物理知识与环保生活相结合。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 红外线 （1）发现历史：1800 年英国科学家赫歇尔在光的色散实验中发现：红光外侧区域能让温度计示数升高，证明此处存在人眼无法看见的光，命名为红外线。 （2）核心特性：红外线最显著的特点是具有热效应。自然界中一切物体都在不停地向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线强度越强。 （3）探究实验（活动 3.7）：将温度传感器放在色散光带红光外侧，传感器温度持续上升，直观验证红外线的热效应。 （4）生活与工业应用 ①测温设备：车站、机场、医院的红外热成像测温仪，利用红外辐射检测人体温度； ②工业检测：借助红外线排查机械设备发热故障点； ③遥控技术：电视、空调等家用电器的遥控器； ④其他：远距离探测、医用红外理疗等。 2．紫外线 （1）发现历史：1801 年德国物理学家里特受红外线启发，在紫光外侧发现另一种不可见光，命名为紫外线。 （2）核心特性：① 能使荧光物质发光；② 具有杀菌消毒的作用。 （3）利弊分析 有益影响：适量紫外线照射，可促进人体维生素合成，对身体健康有利；有害影响：过量照射紫外线，会诱发皮肤老化、皮肤癌变、白内障等问题。 （4）典型应用 ①验钞机：利用紫外线使钞票上的荧光物质发光，鉴别钱币真伪； ②消毒设备：医院、厨房、公共场所使用紫外线灯杀菌； ③工业应用：电子芯片生产中的光刻工艺。 3．紫外线与臭氧层 （1）臭氧层位置与作用：臭氧主要聚集在距离地面 10～50km 的平流层，臭氧层被称为地球的保护伞，可以吸收太阳光中绝大部分紫外线，保护地球生物免受紫外线伤害。 （2）臭氧层破坏原因：人类大量使用含氯氟碳化合物（氟利昂） 的产品（老式冰箱、空调制冷剂、发泡剂等），这类物质泄漏后会消耗臭氧，造成臭氧层变薄，甚至形成臭氧层空洞。 （3）保护措施：我国自 2007 年 7 月 1 日起，禁止生产以氯氟碳化合物为制冷剂、发泡剂的家电；生活中优先选择无氟产品，共同保护臭氧层。 4．实践与拓展 （1）感应水龙头：利用人体辐射的红外线实现感应，手靠近时接收红外线触发出水，离开后停止工作。 （2）生活常识：天气预报中的紫外线指数、防晒用品防晒系数（SPF），均用于提示和防护过量紫外线照射。 （3）跨学科实践：自制天文望远镜 制作要求：选用两个焦距不同的凸透镜，焦距大的作为物镜，焦距小的作为目镜； 操作：使用套筒固定透镜，调节两镜间距至成像清晰，搭配寻星装置观测月球、行星； 拓展：结合光的直线传播、透镜成像知识，观察月相并完成观测报告。 重点难点・易错警示 误区：红外线肉眼能看见；纠正：红外线、紫外线都属于不可见光，人眼无法直接观察。 误区：验钞、测温都利用红外线；纠正：测温、遥控→红外线；验钞、杀菌→紫外线。 误区：臭氧层空洞是大气污染产生的烟雾；纠正：由氟利昂等氯氟碳化合物破坏臭氧导致，会使地面紫外线增多。 误区：紫外线只有危害；纠正：适量紫外线对人体有益，过量照射才会伤害皮肤和眼睛。 误区：自制望远镜目镜选用大焦距凸透镜；纠正：简易开普勒望远镜，物镜焦距大，目镜焦距小。 五、典例精讲・思路分析 典例01．如图甲所示，AB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。 思路分析：考点：光的色散、红外线与紫外线的特性 本题核心：色散后紫光外侧为紫外线，红光外侧为红外线；紫外线可杀菌、使荧光物质发光，红外线热效应显著 关键思路：三棱镜色散，紫光偏折能力最强、位于光带最外侧，对应紫外线；红光偏折最弱，外侧为红外线，温度上升明显。 做题技巧：色散顺序：红→紫；紫光外侧是紫外，红光外侧是红外；紫外主打荧光、杀菌，红外主打热效应。 典例02．用三棱镜和玻璃砖进行实验。 (1)图甲所示的现象叫做_______，彩色光带中的红、_______、蓝称为光的三原色； (2)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。曲线②对应的是光屏上_______点外侧的不可见光，它在真空中的传播速度是_______； (3)图丙中，一束红光沿斜射到玻璃砖上，若只将玻璃砖绕O点逆时针转动，则从另一个面出来的折射光线与间的距离会_______。 思路分析：考点：光的色散、色光三原色、不可见光特性、光的折射规律、光速 本题核心：牢记色散现象与三原色；区分红外线、紫外线；入射角改变会同步改变折射角，影响光线偏移距离 关键思路：太阳光经三棱镜分解为七色光是光的色散，光的三原色为红、绿、蓝；红外线热效应强，对应温度上升快的曲线，在红光外侧（A点），光在真空中速度为3.0×108 m/s；玻璃砖逆时针转动，入射角减小，折射角随之减小，光线整体偏移程度变小，出射光线与入射光线间距变小。 做题技巧：红外热效应强、紫外偏折最强；光在真空速度固定；入射角变小，折射角同步变小，光线偏移距离变小。 典例03．2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。 （1）光源发出的紫外线__________（选填“能”或“不能”）被人眼直接观察到。 （2）由原理图可知，掩膜在硅片上成__________像，缩图透镜的焦点在硅片的__________（选填“上方”或“下方”） （3）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向__________移动（选填“上方”或“下方”）。 思路分析：考点：不可见光、凸透镜成像规律及动态应用 本题核心：紫外线属于不可见；照相机成像原理（u>2f，倒立缩小实像）；实像动态变化规律 关键思路：红外线、紫外线均为人眼不可见光；缩图透镜为凸透镜，掩膜成像更小，符合u>2f成倒立缩小实像规律，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，焦点在硅片上方；要让实像进一步变小，需增大物距，将掩膜向上（远离透镜）移动。 做题技巧：紫外、红外都看不见；成像变小→物远离透镜（物距变大）；u>2f成倒立缩小实像。 六、基础过关精练 1．下列仪器中，主要利用紫外线的是（　　） A．感应水龙头 B．消毒柜 C．夜视仪 D．倒车雷达 2．下列关于四种仪器的说法中，正确的是（    ） A．B超：利用超声波来工作的 B．验钞机：利用红外线使荧光物质发光 C．声呐：利用次声波探知海底深度 D．遥控器：靠紫外线实现对电视机的控制 3．下列关于紫外线与红外线的说法，正确的是（　　） A．电视机的遥控器是利用红外线工作的 B．用紫外线照射人体总是有益的 C．红外线比紫外线在真空中传播的速度大 D．验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪 4．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（　　） A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C．图丙中，白光通过三棱镜只分解成七色可见光 D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章但依然遵循光的反射定律 5．在光的研究中，人眼虽然看不见红外线和紫外线，但是人们已经广泛应用了它们。医疗领域利用了________进行消毒；利用________（以上两空均选填“红外线”或“紫外线”）热成像仪检测人体的温度，代替水银体温计。 6．生活中的除螨仪主要是利用频率高于______Hz的超声波作用于螨虫身体，达到抑制螨虫生长的效果。生活中我们也会将被褥放在阳光下暴晒，太阳光中的______线可以杀菌消毒，______线可以使被褥的温度显著升高。 7．一束太阳光通过三棱镜折射后被分解，在光屏上AB范围内形成一条彩色光带，如图所示，这种现象叫做光的_________；在AB彩色光带中，B为_________色光；A光外侧有一种看不见的光，它具有很强的_______效应。电视机和计算机显示器能呈现彩色图像，是应用了红、_______、蓝三种色光混合的原理。 8．常用验钞机是利用荧光物质在_________（选填“红外线”或“紫外线”）照射下能够发光的原理工作的。勤洗手是降低病毒感染的有效防护措施，洗完手后，将手放在如图所示的“热风干机”下吹热风，手上的水很快就干了，这是通过提高水的________和表面空气流动速度，从而加快水的_________（填物态变化）。 9．通过如图所示的探究，我们对太阳光有了更多的了解。 （1）一束太阳光通过三棱镜后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫________； （2）太阳光通过三棱镜，在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光是由________组成的； （3）若只将绿纸贴在白屏上，则看到________色，若只将红色玻璃放在三棱镜和白屏之间，则看到________色； （4）光屏上A、B是靠近光带外缘的区域，是人眼看不见的光，B区域为________线； （5）用温度计分别测试A、B、C三个区域，使温度计示数增大较多的是________区域。 10．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，此处的光叫做________。 （2）将温度计放在_______区域内，可以观察到温度计示数明显上升，此处的光叫做________。 七、拔高培优专练 1．下列说法中正确的是（　　） A．验钞机用红外线检验钞票真伪 B．电视遥控器发出的紫外线是不可见光 C．“B超”用次声波为病人检查身体 D．蝙蝠的回声定位利用超声波确定目标的位置 2．小米汽车SU7配备了智能自适应大灯系统，在夜间行驶时能根据路况自动调节灯光。以下关于其光学原理的说法正确的是（　　） A．大灯的LED光源发出的光属于不可见光 B．大灯通过凹透镜将光线会聚，实现远距离照明 C．智能调节时，通过改变凸透镜与光源的距离改变像的大小 D．遇到雨天，大灯的光在空气中沿曲线传播 3．关于光学现象的描述或解释正确的是（　　） A．漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 B．红外探头是通过人体辐射的红外线来识别体温高的顾客 C．能从地面上看到灯光，这是因为灯光照到较光滑瓷砖表面上发生了光的折射现象 D．彩色电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的 4．下列关于光现象的描述，错误的是（　　） A．“人面桃花相映红”中桃花看起来是红色的原因是吸收了红光 B．《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之状”，因为太阳光能产生色散 C．验钞机能显示钞票上隐藏的标记，因为紫外线能使荧光物质发光 D．教室内同学会看到“黑板反光”现象，因为光在黑板上发生了镜面反射 5．生活中处处透露着物理知识。如图1，这是我国在贵州省建成的世界最大的天文射电望远镜FAST，其反射面相当于对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用的凹面镜；如图2，雨后天空中出现彩虹，属于光的_________现象；如图3，小明的眼镜脏了，拿到眼镜店用超声波清洗，说明超声波具有_________。如图4是微信启动页面，是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄的地球全景图合成。红外遥感技术拍摄的地球全景图，利用了____________（填序号）（选填“A．卫星发出的红外线”、“B．卫星发出的紫外线”、“C．地球发出的红外线”或“D．地球发出的紫外线”）。 6．如图甲所示，若一束太阳光照射在三棱镜上，在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带，这是光的___________现象；电视机的遥控器能发射___________对电视机实现控制，它是一种不可见光；如图乙，小明测凸透镜焦距时，将凸透镜正在太阳光，在透镜下方的白纸上呈现一光斑，测得光斑到透镜的距离为，将透镜再远离白纸一段距离，发现白纸又出现了相同大小的光斑，则___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 7．天气预报中常出现“紫外线指数”，紫外线指数是指“当太阳在天空中的位置最高时，到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度”；紫外线指数变化范围用0~15的数字来表示，通常，夜间的紫外线指数为0，热带、高原地区、晴天时的紫外线指数约为15。根据信息尝试回答： (1)紫外线指数一般应在每天的___________（选填“早8点”“中午12点”或“凌晨12点”）时间测量；紫外线指数越高，在相同的时间里对皮肤的伤害越___________； (2)试写一种减弱紫外线辐射损害的途径：___________。 8．为了加强校园防控疫情的力度，很多学校都安装了如图所示的带有彩色显示屏幕的人脸识别测温一体机；彩色显示屏幕上的画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的，测温过程是通过接收______（红外线/紫外线）来完成测温的。 9．【实验探究】如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。 (1)这种现象叫做光的______现象； (2)根据上述实验现象推测可知：紫光照射下某凸透镜的焦距______（小于/等于/大于）红光照射下该凸透镜的焦距； 【创新应用】光刻机是制造芯片的核心装备，某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，调整镂空掩膜和缩图透镜之间的距离，硅片上就会出现缩小的电路图案，被光照射到的光刻胶会发生反应，从面实现纳米缓集成电路的“雕刻”； (3)缩图透镜是______（凹/凸）透镜，若其焦距为f，要使硅片上能出现清晰的电路图案，镂空掩膜到缩图透镜的距离u应该满足_______； (4)要制造出含有更多元件的集成电路，则应将镂空掩膜版______（靠近/远离）缩图透镜，同时将硅片______（靠近/远离）缩图透镜； (5)当用紫光照射掩膜时，在硅片上恰好成一清晰的像；若改用紫光外侧能使荧光物质发光的______（填一种不可见光）照射时，应将硅片适当______（靠近/远离）缩图透镜，才能呈现清晰的像，此时所成的像比紫光照射时所成的像要小。 10．如图1所示，妍妍同学在暗室中做光的色散实验： （1）实验中可以观察到白色光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，举一个生活中的事例：__________； （2）将白屏换成蓝色屏，我们__________（仍能/不能）看到彩色光带； （3）工人焊接时戴上面罩防止的是__________（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ）区域的光线，该处的光线还可以用来__________（验钞/制作夜视仪）； （4）如图2所示，将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸，白纸上A、B两个区域呈现的颜色分别是__________色，__________色。 11．阅读短文，回答问题： 扫地机器人的“眼睛” 扫地机器人能自动避开障碍物，像是长了眼睛，它的“眼睛”是什么呢？目前市面上大部分机型使用的是红外探测器。红外探测器测距的原理如图所示，红外发射器以一定的角度发射红外光束，光束遇到物体被反射，再通过有滤光作用的凸透镜（又叫滤镜）后照射到CCD检测器上的某一位置，该位置不在透镜的主光轴（中心线）上，偏离的距离叫偏移值L．根据几何关系可知：物体离传感器越远，L就越小。在知道了偏移值L、两中心线间距X以及滤镜的焦距f后，可以计算得到距离D，也就知道物体有多远了。 CCD检测器能将测得的光信号转化为电信号，电信号的大小叫做探测器的输出值，输出值与偏移值L成正比，L增大2倍，输出值也增大2倍，当然有例外，当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零；当D很大时，L值又会很小，这时检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值，要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高，所以通常的探测器只能在一定的范围内有效测量距离D。 红外探测器在使用中有两个性能指标：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，这些是红外传感器的研发方向之一。 (1)红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生_________； (2)若某品牌红外探测器：甲探测范围10cm——80cm，乙探测范围20cm——150cm，则_________（甲/乙）的CCD检测器分辨率较高； (3)下列关于红外探测器的说法，正确的是（　　） A．滤镜对光束有发散作用 B．物体离得越近越容易探测 C．环境光可能会干扰测量 D．探测的可靠性与物体的颜色无关 (4)文中所述的红外探测器的输出值与到物体的距离的关系图像大致为（　　） A． B． C． D． (5)某型号扫地机器人呈圆盘形，圆盘的直径是30cm，工作时的行走速度约为3m/min，要清扫一个宽3.3m的空房间，它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要_________min。 / 学科网（北京）股份有限公司 $