4.5 光的色散（讲义）物理新教材人教版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“光的色散”核心知识点，系统梳理光的色散现象（白光分解为单色光）、色光的混合（三原色及规律）、看不见的光（红外线与紫外线特性及应用），形成从现象到本质的学习支架。 资料通过实验案例（如三棱镜分光、彩虹形成）和生活应用（遥控器、验钞机），培养学生科学探究能力与物理观念，易错提醒和题型分类助力科学思维构建，课中辅助教学，课后帮助学生查漏补缺。

第四章 光现象 第5节 光的色散 课标要点 通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。 学习重难点 重点：通过实验研究了解光的色散现象；了解看不见的光及其应用。 难点：色散的原因。 知识点 光的色散 1. 光的色散概念 太阳光是白光，它射入、射出棱镜会发生折射，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 2. 单色光与复色光 （1）不能分解的光叫作单色光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）由几种单色光混合而成的光叫作复色光，太阳光是复色光，由七种颜色的光复合而成。 3. 生活中的色散现象 彩虹就是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象。 易错提醒 光发生色散的实质是光的折射现象。不同颜色的光经三棱镜后，偏折（折射）程度不同，其中红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 随学随练 1．如图所示，在深盘中盛一些水，盘边斜放一块平面镜，使镜的下部浸入水中。我们看到水中的镜子在水面处向________（选填“上”或“下”）弯折。让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上，在白纸上可以看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，该现象说明太阳光是________（选填“单色光”或“复色光”）。 【答案】 上 复色光 【详解】光从水中的平面镜反射的光从水斜射入空气时，会发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，看到的是水下平面镜偏上方的虚像，因此我们会看到水中的镜子在水面处向上弯折。 太阳光可以分解成多种颜色的光，所以太阳光是复色光。 2. 物理学上每一次的重大发现都极大地推动了社会的发展。1666年，英国物理学家___________用玻璃三棱镜分解了太阳光，发现了光的色散现象，如图所示。在日常生活中经常会看到此类现象，请你试举一例：___________。 【答案】 牛顿 彩虹 【详解】英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜对光线的折射作用，将太阳光分解成七种颜色的光，发现了光的色散现象；举例：雨后空气中悬浮大量小水珠，太阳光经过小水珠时发生了折射和反射，使太阳光发生色散，形成彩虹。 知识点色光的混合 1. 光的三原色 把红、绿、蓝叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光；红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生白光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。 2. 色光的混合 （1）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 （2）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。 易错提醒 ‌1. 色光三原色是红、绿、蓝，并非红、黄、蓝，后者是颜料三原色，别混淆。 2. 红+绿得黄、红+蓝得品红、绿+蓝得青，三色等比例混合为白，不是黑。 3. 三原色混合是视觉等效，并非生成新频率光，不能错误认为所有单色光都能由三原色合成。 随学随练 1. 图甲为一束白光经三棱镜折射后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫做光的________。图乙为光的三原色的示意图，图乙中区域2为蓝色，则区域1应为_______色。 【答案】 色散 白 【详解】白光经过三棱镜被分解为七种色光的现象叫做光的色散 光的三原色为红、绿、蓝，三种色光等比例混合后会得到白光，因此区域1为白色。 2．关于色光三原色，下列说法正确的是（     ） A．色光三原色是红、黄、蓝 B．三原色光等比例混合后为黑色 C．电视机的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成 D．色光三原色混合规律与颜料三原色完全相同 【答案】C 【详解】A．色光三原色为红、绿、蓝，故A错误； B．三原色光等比例混合后为白光，故B错误； C．彩色电视机的画面利用色光三原色混合原理呈现丰富色彩，故C正确； D．色光三原色为红、绿、蓝，颜料三原色为红、黄、蓝，二者混合规律不同，故D错误。 故选C。 知识点 看不见的光 1. 可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 2. 红外线 （1）在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线。 （2）红外线的特性与应用 ①一切物体都在不停地向外辐射红外线；物体的温度越高，辐射的红外线越强；物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。利用红外线拍摄“热谱图”；红外线夜视仪；红外线遥控等。 ②红外线的主要特性是热作用强。在工业上，常利用红外线来加热和烘烤物品。 ③红外线穿透云雾的能力比较强。可进行远距离或高空摄影；红外遥感技术等。 3. 紫外线 （1）在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作紫外线。 （2）紫外线的特性与应用 ①紫外线能杀死微生物。在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌。 ②紫外线的荧光效应强。在紫外线照射下荧光物质会发出不同颜色的荧光，可用于鉴别古画或钞票的真伪。 ③太阳光里有很多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能增进身体健康。但过多、过强的紫外线照射，会伤害人的眼睛和皮肤。 易错提醒 红外线与紫外线二者均属于不可见光，并非“红外线是红色、紫外线是紫色”，日常看到的淡蓝色光，是设备额外发出的少量可见光，并非红外线或紫外线本身。它们也不属于声波，本质是电磁波。 随学随练 1．关于红外线和紫外线，下列说法正确的是（     ） A．红外线对人体只有益处，紫外线对人体只有害处 B．温度越高的物体，辐射的红外线越弱 C．紫外线能使荧光物质发光，可用于验钞 D．人眼可以看到红外线和紫外线 【答案】C 【详解】A．红外线具有热效应，可用于取暖或理疗，但过量照射会引起皮肤灼伤；紫外线适量照射有助于合成维生素D，但过量会损伤皮肤和眼睛，两者对人体均有利有弊，故A错误； B．自然界的物体都在辐射红外线，且物体的温度越高，辐射的红外线越强，故B错误； C．紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，验钞机就是利用这一原理来辨别钞票真伪的，故C正确； D．红外线和紫外线都属于不可见光，人眼是无法直接看到的，故D错误。 故选C。 2. 下列生活应用中，全部利用红外线的一组是（     ） ①验钞机验钞 ②遥控器控制家电 ③夜视仪 ④消毒柜杀菌 ⑤红外测温枪 ⑥防伪标识 A．①③⑥ B．②③⑤ C．②④⑥ D．①④⑤ 【答案】B 【详解】①验钞机：利用紫外线使荧光物质发光来识别真伪； ②遥控器：通过发射红外线信号控制家电； ③夜视仪：利用物体辐射的红外线成像，实现夜间观察； ④消毒柜：主要依靠紫外线进行杀菌消毒； ⑤红外测温枪：通过接收人体或物体辐射的红外线能量来测量温度； ⑥防伪标识：利用紫外线荧光效应来识别真伪。 因此②③⑤全部利用红外线，故选B。 题型 光的色散 ‌辨现象本质：看到彩虹、日晕、三棱镜分七色光，直接关联“复色光分解为单色光”的色散原理，快速排除光沿直线传播、反射类的干扰选项。 活学活用 1．关于光的色散，下列说法正确的是（     ） A．白光是单色光 B．光的色散说明白光是由多种色光组成的 C．三棱镜能把单色光分解成复色光 D．红光通过三棱镜也会发生色散 【答案】B 【详解】AB．白光通过三棱镜后分解为七种色光，说明白光是复色光，故A错误，B正确； C．三棱镜的作用是将复色光分解为单色光，不能将单色光分解，故C错误； D．红光是单色光，通过三棱镜只会发生偏折，不会发生色散，故D错误。 故选B。 2. 如图，在暗室内让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。下列说法正确的是（　　） A．最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家伽利略 B．a位置是红色光，b位置是紫色光 C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的 D．光的色散说明太阳光由多种色光组成 【答案】D 【详解】A．最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿，故A错误； B．棱镜对不同色光的折射能力不同，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小。因此，偏折程度大的a位置是紫光，偏折程度小的b位置是红光，故B错误； C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三原色光混合而成的，故C错误； D．光的色散现象说明太阳光是由多种色光组成的复色光，故D正确。 故选D。 题型色光的混合 先明辨核心概念：牢记红、绿、蓝是色光三原色，遵循加色混合规律，亮度随叠加增强，等量混合时红+绿得黄、红+蓝得品红、绿+蓝得青，三色等比例混合直接得到白光。 活学活用 1．雨过天晴时，在天空中会出现彩虹，这是太阳光照射到悬浮在空中的小水滴上发生了光的_____现象；手机屏幕显示的艳丽画面是由红、______、蓝三种色光合成的，正在播放视频的手机屏幕______（填“是”或“不是”）光源。 【答案】 色散 绿 是 【详解】太阳光照射到悬浮的小水滴上时，会被折射后分解成多种彩色光，该现象为光的色散。 光的三原色是红、绿、蓝，这三种色光可以混合出各种色彩，手机屏幕的艳丽画面正是由这三种色光合成的，因此此处填绿。 光源的定义是自身能够发光的物体，正在播放视频的手机屏幕可以自身发光，所以属于光源。 2．下列说法中，正确的是（ ） A．紫外线能使荧光物质发光可以制成紫外线夜视仪 B．电视机的遥控器可以发出紫外线来实现对电视机的遥控 C．手机屏幕的色彩是用红、黄、蓝三种色光按比例混合得到的 D．将实验室温度计的玻璃泡放在太阳光经三棱镜折射形成的光带红光附近，液柱会上升 【答案】D 【详解】A．紫外线能使荧光物质发光，可用于验钞；夜视仪是利用红外线的热效应制成的，故A错误； B．电视机遥控器是发出红外线实现遥控，故B错误； C．色光三原色为红、绿、蓝，手机屏幕的色彩是由这三种色光按比例混合得到，故C错误； D．太阳光经三棱镜色散后，红光外侧存在红外线，红外线有显著的热效应，因此温度计放在红光附近，温度升高，液柱会上升，故D正确。 故选D。 题型红外线与紫外线 1. 核心区分技巧 ‌抓特性辨应用‌：看到“热效应、测温、遥控、夜视仪、红外遥感”直接对应红外线，它的核心特点是温度越高辐射越强，所有加热类、无接触测温类题目几乎都指向它。 ‌抓特殊效应定紫外线‌：遇到“荧光标记、验钞、灭菌消毒、促进维生素D合成、防晒伤”直接选紫外线，它的荧光效应和杀菌作用是考试高频考点。 2. 避坑要点 注意“淡红色的烤火炉光”“淡蓝色的验钞灯光”都不是红外线/紫外线本身，只是光源发光时附带的可见光，不可误判。 透明物体颜色由透过的色光决定，不透明物体由反射的色光决定，结合不可见光特性可快速排除干扰选项。 活学活用 1．关于不可见光，下列说法错误的是（     ） A．一切物体都在不停地发射红外线 B．紫外线有助于人体合成维生素D C．医院常用紫外线给手术室消毒 D．不可见光不能传递能量 【答案】D 【详解】A．一切物体都在不停地向外辐射红外线，温度越高辐射越强，故A正确； B．适当照射紫外线有助于人体合成维生素D促进钙吸收，故B正确； C．紫外线具有杀菌作用，可用于手术室消毒，故C正确； D．不可见光也是光，光既能传递信息也能传递能量，故D错误。 本题描述选择错误的，故选D。 2．下列应用中，利用了紫外线的是（     ） A．夜视仪 B．遥控器 C．灭菌灯 D．测温枪 【答案】C 【详解】A．夜视仪利用的是红外线。夜间物体仍会辐射红外线，夜视仪通过接收红外线成像，故A不符合题意； B．遥控器通常使用红外线来传输信号（如电视遥控器），故B不符合题意； C．紫外线灭菌灯利用紫外线的杀菌消毒作用，故C符合题意； D．测温枪利用的是红外线热辐射原理，接收人体发出的红外能量来换算温度，故D不符合题意。 故选C。 基础通关 1．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”，彩虹形成的原因是（     ） A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】D 【详解】光的色散是复色光分解为单色光的现象，太阳光经过喷出的小水滴时，发生折射和反射，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，形成“人工虹”，这正是光的色散现象。故选D。 2. 如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，光屏上A、B是光带边缘的色光。下列说法不正确的是（   ） A．这种现象是由于光的折射形成的 B．不同色光的偏折角度不同，B为紫光，偏折程度较大 C．光屏上A光外侧是红外线，具有热效应 D．适当减小光屏与三棱镜之间的距离，可以更清晰分辨光带上的色彩 【答案】D 【详解】A．光的色散本质是不同色光通过三棱镜时折射程度不同，该现象由光的折射形成，故A正确，不符合题意； B．太阳光色散后，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大；图中B偏折程度大于A，因此B为紫光，偏折程度更大，故B正确，不符合题意； C．A是偏折最小的红光，红光外侧是红外线，红外线具有显著热效应，故C正确，不符合题意； D．不同色光从三棱镜射出后会继续分散，增大光屏与三棱镜的距离，光带变宽，才能更清晰分辨色彩；减小距离后光带变窄，不同色彩更容易重叠，无法更清晰分辨，故D错误，符合题意。 故选D。 3. 下列关于红外线的说法中，正确的是（　　） A．红外线不是光，不遵循光的反射定律 B．温度越高的物体，辐射的红外线越弱 C．遥控器是利用红外线实现对电视机的控制 D．红外线能使荧光物质发光，可用于验钞 【答案】C 【详解】A．红外线是不可见光，属于光的范畴，遵循光的反射定律，故A 错误； B．红外线具有热效应，物体温度越高，辐射的红外线越强，故B 错误； C．电视机遥控器通过发射红外线来传递控制信号，故C 正确； D．紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光的是紫外线，故D 错误。 故选 C。 4. 人类看不见的光在生活中有许多应用，下列说法中正确的是（     ） A．电视遥控器前端发出的红光是红外线 B．红外线可以用来灭菌 C．验钞机发出的紫光是紫外线 D．适当照射紫外线可促进骨骼生长 【答案】D 【详解】A．电视遥控器发出的用于遥控的红外线是不可见光，而红光是可见光，因此遥控器前端发出的红光不是红外线，故A错误； B．红外线具有热效应等特点，但不具有杀菌作用；紫外线可以用来灭菌，例如紫外线消毒灯常用于杀菌，故B错误‌； C．验钞机利用紫外线使荧光物质发光，紫外线是不可见光，我们看到的紫光是可见光，并非紫外线本身，故C错误‌； D．适当照射紫外线能促进人体合成维生素D，维生素D有助于钙吸收，从而促进骨骼生长，故D正确‌。 故选D。 5. 地震发生后，一些被困人员被掩埋在黑暗环境下的废墟里，为寻找生还者，工程师打造了半机械搜索蜂螂，如图所示，其背部应固定微型（　　） A．可见光照相机 B．红外线照相机 C．紫外线照相机 D．超声波成像仪 【答案】B 【详解】被困人员在废墟中，即使没有可见光，也会向外辐射红外线（一切温度高于绝对零度的物体都在辐射红外线），且温度越高，红外线辐射越强。因此，在黑暗的废墟中，要寻找生还者，需要能感知红外线的设备。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6. 如图所示是一束太阳光通过三棱镜后的色散现象，若将一细束红光和一细束紫光以相同的入射角从空气斜射入长方形玻璃砖的同一点，如图所示，并且都从下表面射出。对于这一过程，下列说法正确的是（　　） A．从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大 B．从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大 C．从下表面射出后紫光和红光一定平行 D．从下表面射出后紫光和红光还是重合在一起 【答案】C 【详解】由左图可知，玻璃对紫光的偏折程度大于对红光的偏折程度。 A．玻璃对紫光的偏折程度大于玻璃对红光的偏折程度，入射角相同，紫光的折射角比红光的折射角小，故A错误； B．根据光路可逆性，从下表面射出时，紫光和红光的出射角都等于各自的入射角（上表面的入射角），所以两者的出射角相等，，故B错误； C．长方形玻璃砖的上下表面平行，所以两次折射后，出射光线与入射光线平行，紫光和红光的入射光线相同，因此出射光线也一定互相平行，故C正确； D．由于紫光和红光在玻璃砖内的折射角不同，传播路径不同，所以从下表面射出后不会重合，而是分开的，故D错误。 故选C。 7. 如图是同学们通过电视机观看“9·3阅兵”的画面。电视机上的彩色画面是由红、_______、蓝三种色光混合而成；电视机的遥控器，通过发出人眼看不见的________来遥控电视机，该看不见的光具有显著的_____效应。 【答案】 绿 红外线 热 【详解】红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的三原色，电视机上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的；电视机的遥控器通过发出人眼看不见的红外线来遥控电视机，红外线具有显著的热效应。 8. 夏日午后，小区自动喷灌系统喷出细密水雾，阳光透过水雾形成一道小小的彩虹，这是光的色散现象，形成原因是光的_________；居民们在阳光下晾晒被褥，能起到杀菌作用，这是利用了太阳光中的_____________（选填“红外线”或“紫外线”）。 【答案】 折射 紫外线 【详解】光的色散现象的本质是不同颜色的光折射程度存在差异，阳光透过水雾时发生折射，不同色光被分解开来，因此形成原因是光的折射。紫外线具备杀菌消毒的作用，居民在阳光下晾晒被褥杀菌，正是利用了太阳光中的紫外线。 9. 如图所示为微信启动页图片，该图片寓意为从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。该图是我国地球同步气象卫星“风云四号”，在距地表的高度，利用红外遥感技术拍摄合成的。红外照相机能够拍摄到地球，是因为地球_______（填“能”或“不能”）辐射红外线；验钞机利用______（填“红外线”“紫外线”“红光”或“紫光”）的荧光效应检验钞票真伪。 【答案】 能 紫外线 【详解】一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向外辐射红外线，地球有温度，因此能辐射红外线，红外相机依靠捕捉地球辐射的红外线完成拍摄。 紫外线具有荧光效应，钞票上的防伪荧光标记在紫外线照射下会发光，所以验钞机可以利用紫外线检验钞票真伪。 10. 2025年，我国多地出现日晕奇观，如图所示。日晕是日光通过卷层云时，受到云中冰晶的________形成的。彩色光环的内侧是______色。太阳光______（选填“是”或“不是”）单色光。 【答案】 折射 红 不是 【详解】日晕是太阳光经冰晶折射时发生色散现象而形成的；色散时红光偏折能力弱，紫光偏折能力强，因此色分布为内红外紫；太阳光是复色光，由多种单色光组成。 素养提升 11．如下图是一束白光沿方向射向三棱镜，在右侧白色光屏上形成了彩色光带，下列说法正确的是（     ） A．三棱镜将单色白光变成彩色光带 B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到像可能在C处 C．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色 D．三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强 【答案】C 【详解】A．白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种色光混合而成的复色光，而不是单色光。三棱镜的作用是将复色光（白光）分解成各种单色光，这个现象称为光的色散，故A错误； B．当光线从物体P发出，穿过三棱镜时，会向三棱镜的底边方向偏折。观察者从右侧透过棱镜看P，会感觉P的位置比实际位置要高，即形成一个在P点上方的虚像A。故B错误； C．透明物体的颜色是由它能透过的色光决定的。红色玻璃是透明的，它只允许红光通过，而会吸收其他颜色的光。当由多种色光组成的彩色光带MN照射到红色玻璃上时，只有红光能穿透玻璃到达白屏，其他颜色的光都被吸收了，因此白屏上只剩下红色，故C正确； D．在光的色散现象中，不同色光的偏折程度不同。紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小。从图中可以看出，光线到达N处的偏折程度大于到达M处的偏折程度，所以N处是紫光，M处是红光，故D错误。 故选 C。 12. 如图是与光现象有关的四个实验，下列说法错误的是（　　） A．图甲所示现象表明：光在不均匀介质中的传播方向会发生改变 B．图乙中折转纸板NOF，可验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 C．图丙是探究光从空气斜射入玻璃时的折射规律的光路 D．图丁中，光屏从上到下依次出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光 【答案】C 【详解】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，图甲中是浓度不均匀的盐水，介质不均匀，光的传播方向发生改变，因此该说法正确，不符合题意； B．图乙中折转纸板后，无法在上观察到反射光线，由此可验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内，因此该说法正确，不符合题意； C．由图丙可知，光从介质1斜射入介质2时，折射角大于入射角。根据光的折射规律：光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角。因此该光路是光从玻璃斜射入空气的光路，不是探究光从空气斜射入玻璃的折射规律，因此该说法错误，符合题意； D．白光通过三棱镜会发生色散，不同色光的偏折程度不同，偏折程度从小到大，光屏从上到下会依次出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，因此该说法正确，不符合题意。 故选C。 13. 小新同学学完《光现象》后，对下列光现象作出相关判断。下列说法错误的是（     ） A．甲图：向空杯中射入一束光，在杯底形成光斑，逐渐向杯中加水，光斑会向右移 B．乙图：由于光的折射，早晨太阳还处于地平线以下时，人们就能看到它 C．丙图：让一束太阳光照射到三棱镜上，红光偏折程度最大，紫光偏折程度最小 D．丁图：光的色散说明了白光是由各种色光混合而成 【答案】C 【详解】A．逐渐向杯中加水时，光从空气斜射入水中发生折射，根据折射规律，光从空气斜射入水中折射角小于入射角，折射光线向法线偏折；水面升高时，入射点向右移动，杯底光斑随之向右移动，故A正确； B．大气层密度不均匀，太阳光传播时发生折射，太阳实际位置在地平线以下时，我们就能通过折射看到太阳的虚像，故B正确； C．太阳光经三棱镜色散时，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大，与选项描述不符，故C错误； D．光的色散现象将白光分解为多种色光，直接说明了白光是由各种色光混合而成的，故D正确。 故选C。 14. 虹是太阳光射入空中大量的小水珠后，经水珠内壁反射，再折射回空气中呈现出的一种光现象。如图为发生虹现象时，红光和紫光经球形水珠分离开的光路图（图中虚线为法线），α、β为出射光线与法线的夹角，则光线①为________光，α________β（>/=/<）。 【答案】 紫 【详解】太阳光发生色散时，不同色光偏折程度不同，紫光的偏折能力强于红光的偏折能力，由图可知，光线①的偏折程度更大，因此光线①是紫光；图中光线经过球形水珠会发生两次折射和一次反射，根据光的反射定律和折射规律可知，出射和入射光路对称，出射角等于初始的入射角，因此出射角。 15．人类的听觉和视觉存在一定的限度范围，超声波和次声波人耳听不到，红外线和紫外线人的肉眼也看不到，但它们却跟我们的生活息息相关。如图甲所示为一种声波雷达盲人拐杖，某人持雷达拐杖遇到障碍物时，雷达发出频率为40000Hz的声波可以测量障碍物的距离，从而提醒盲人，这种声波属于_________声波；医院手术室、病房经常使用__________进行杀菌消毒；如图乙所示，常用的测温枪是利用__________（填“测温枪”或“人体”）发出的红外线进行非接触式体温测量的。 【答案】 超 紫外线 人体 【详解】人耳可听的声波频率范围是20Hz∼20000Hz，频率高于20000Hz的声波是超声波，40000Hz高于20000Hz，因此该声波属于超声波； 紫外线可以破坏微生物的结构，具有杀菌消毒的作用，因此医院手术室、病房常用紫外线进行杀菌； 一切物体都会向外辐射红外线，温度越高辐射的红外线强度越大，非接触式测温枪是通过接收人体发出的红外线来测量体温的。 迁移创新 16. 在一次物理实验课上，老师带领学生们探索光的折射和色散现象。他们使用了一个装满水的透明玻璃鱼缸，在鱼缸里放置了一枚硬币（如图所示）。学生们首先从鱼缸的上面观察硬币的位置，然后通过鱼缸的侧面观察硬币的位置。接着，老师用一个三棱镜将太阳光引入鱼缸内，学生们观察到了鱼缸内有多种颜色的光。 (1)学生们注意到，鱼缸中的硬币看起来比实际位置________（选填“高”或“低”），这是因为光从水中进入空气时在界面上发生了___________现象； (2)当太阳光通过三棱镜时，太阳光被分解成不同颜色的光，这种现象称为光的________； (3)_________（选填“红外线”或“紫外线”）可以用于灭菌、治疗皮肤病等。 【答案】(1) 高；折射；(2)色散；(3)紫外线 【详解】（1）由于硬币反射的光线经水面射入空气中会发生折射，且折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看到的是由光的折射形成的靠上的虚像，因此鱼缸中的硬币看起来比实际位置高。 （2）太阳光通过三棱镜时，太阳光被分解成不同颜色的光，是牛顿在1666年发现的，称为光的色散现象。 （3）红外线具有热效应，紫外线具有消毒灭菌的作用，因此利用紫外线灭菌、治疗皮肤病等。 17. 小艾学习色散后，进一步查阅资料了解到，光的颜色不同波长也不同。她想知道三棱镜对不同色光偏折能力强弱与色光波长长短之间有什么关系。她用三棱镜做太阳光色散实验，如图甲所示，从上至下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。通过查阅资料知道这七种色光的波长，如表格1中的数据。图乙是小艾画的三棱镜将某种色光在两个分界面两次折射的光路图。 如表1 可见光 波长/nm 红 660 橙 610 黄 570 绿 550 蓝 460 靛 440 紫 410 如表2 三棱镜材质 色光 偏折角 重火石玻璃 绿光 轻火石玻璃 绿光 硼硅酸盐玻璃 绿光 (1)实验中通过比较 ________ 大小来反映同一个三棱镜对不同色光的偏折能力强弱； (2)由图甲和图乙实验可得出的结论是：___________ ； (3)根据表2中内容可知，这是探究 ___________ 。 【答案】(1)偏折角；(2)红光的偏折能力最弱，紫光的偏折能力最强；(3)不同物质对色光的偏折能力的大小 【详解】（1）实验中通过比较偏折角的大小来反映同一个三棱镜对不同色光的偏折能力强弱。 （2）由图甲和图乙实验可得出的结论是红光的偏折能力最弱，紫光的偏折能力最强。 （3）根据表2中内容可知，控制光的颜色不变，改变透光的物质，可以探究不同物质对色光的偏折能力的大小。 18. 学习光学知识后，小明进行如下观察与思考： (1)用图甲方法来研究太阳光，在测量各区域温度时，温度计放在______光外侧时示数升高较明显，______光外侧的光能使荧光物质发光； (2)学校水池里有一把水位标尺，小明发现水池里的一条鱼恰好在标尺45cm处，水面在标尺75cm处，则鱼到水面的实际深度______于30cm； (3)图乙水池底有一光源S发出的光经过水面折射后照亮墙上的N点，当向水池注水使水面上升高度d后，墙上的M点（未画出）被照亮，则M、N点间的距离______于d。 【答案】(1) 红；紫；(2)等(3)小 【详解】（1）红外线热效应明显，故温度计放在红光外侧时示数升高较明显。 紫外线可以使荧光物质发光，故紫光外侧的光能使荧光物质发光。 （2）鱼反射的光与水中尺子反射的光在水面处都会发生折射，看到的鱼和水中的刻度值都是它们的像，鱼的实际位置在标尺的实际刻度45cm处，故鱼到水面的实际深度为75cm-45cm=30cm 鱼到水面的实际深度等于30cm。 （3）光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，由数学知识知，当水面上升高度d时，墙上被照亮的M、N点之间的距离小于d。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 光现象 第5节 光的色散 课标要点 通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。 学习重难点 重点：通过实验研究了解光的色散现象；了解看不见的光及其应用。 难点：色散的原因。 知识点 光的色散 1. 光的色散概念 太阳光是白光，它射入、射出棱镜会发生折射，被分解成 等各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 2. 单色光与复色光 （1）不能分解的光叫作 光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）由几种单色光混合而成的光叫作 光，太阳光是 光，由七种颜色的光复合而成。 3. 生活中的色散现象 彩虹就是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象。 易错提醒 光发生色散的实质是光的折射现象。不同颜色的光经三棱镜后，偏折（折射）程度不同，其中红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 随学随练 1．如图所示，在深盘中盛一些水，盘边斜放一块平面镜，使镜的下部浸入水中。我们看到水中的镜子在水面处向________（选填“上”或“下”）弯折。让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上，在白纸上可以看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，该现象说明太阳光是________（选填“单色光”或“复色光”）。 2. 物理学上每一次的重大发现都极大地推动了社会的发展。1666年，英国物理学家___________用玻璃三棱镜分解了太阳光，发现了光的色散现象，如图所示。在日常生活中经常会看到此类现象，请你试举一例：___________。 知识点色光的混合 1. 光的三原色 把 、 、 叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光；红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生 光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。 2. 色光的混合 （1）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 （2）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由 光混合而成的。 易错提醒 ‌1. 色光三原色是红、绿、蓝，并非红、黄、蓝，后者是颜料三原色，别混淆。 2. 红+绿得黄、红+蓝得品红、绿+蓝得青，三色等比例混合为白，不是黑。 3. 三原色混合是视觉等效，并非生成新频率光，不能错误认为所有单色光都能由三原色合成。 随学随练 1. 图甲为一束白光经三棱镜折射后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫做光的________。图乙为光的三原色的示意图，图乙中区域2为蓝色，则区域1应为_______色。 2．关于色光三原色，下列说法正确的是（     ） A．色光三原色是红、黄、蓝 B．三原色光等比例混合后为黑色 C．电视机的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成 D．色光三原色混合规律与颜料三原色完全相同 知识点 看不见的光 1. 可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 2. 红外线 （1）在可见光谱的红端之外的辐射叫作 线。 （2）红外线的特性与应用 ①一切物体都在不停地向外辐射 ；物体的温度越高，辐射的红外线越 ；物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。利用红外线拍摄“热谱图”；红外线夜视仪；红外线遥控等。 ②红外线的主要特性是热作用强。在工业上，常利用红外线来加热和烘烤物品。 ③红外线穿透云雾的能力比较强。可进行远距离或高空摄影；红外遥感技术等。 3. 紫外线 （1）在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作 线。 （2）紫外线的特性与应用 ①紫外线能杀死微生物。在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌。 ②紫外线的荧光效应强。在紫外线照射下荧光物质会发出不同颜色的荧光，可用于鉴别古画或钞票的真伪。 ③太阳光里有很多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能增进身体健康。但过多、过强的紫外线照射，会伤害人的眼睛和皮肤。 易错提醒 红外线与紫外线二者均属于不可见光，并非“红外线是红色、紫外线是紫色”，日常看到的淡蓝色光，是设备额外发出的少量可见光，并非红外线或紫外线本身。它们也不属于声波，本质是电磁波。 随学随练 1．关于红外线和紫外线，下列说法正确的是（     ） A．红外线对人体只有益处，紫外线对人体只有害处 B．温度越高的物体，辐射的红外线越弱 C．紫外线能使荧光物质发光，可用于验钞 D．人眼可以看到红外线和紫外线 2. 下列生活应用中，全部利用红外线的一组是（     ） ①验钞机验钞 ②遥控器控制家电 ③夜视仪 ④消毒柜杀菌 ⑤红外测温枪 ⑥防伪标识 A．①③⑥ B．②③⑤ C．②④⑥ D．①④⑤ 题型 光的色散 ‌辨现象本质：看到彩虹、日晕、三棱镜分七色光，直接关联“复色光分解为单色光”的色散原理，快速排除光沿直线传播、反射类的干扰选项。 活学活用 1．关于光的色散，下列说法正确的是（     ） A．白光是单色光 B．光的色散说明白光是由多种色光组成的 C．三棱镜能把单色光分解成复色光 D．红光通过三棱镜也会发生色散 2. 如图，在暗室内让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。下列说法正确的是（　　） A．最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家伽利略 B．a位置是红色光，b位置是紫色光 C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的 D．光的色散说明太阳光由多种色光组成 题型色光的混合 先明辨核心概念：牢记红、绿、蓝是色光三原色，遵循加色混合规律，亮度随叠加增强，等量混合时红+绿得黄、红+蓝得品红、绿+蓝得青，三色等比例混合直接得到白光。 活学活用 1．雨过天晴时，在天空中会出现彩虹，这是太阳光照射到悬浮在空中的小水滴上发生了光的_____现象；手机屏幕显示的艳丽画面是由红、______、蓝三种色光合成的，正在播放视频的手机屏幕______（填“是”或“不是”）光源。 2．下列说法中，正确的是（ ） A．紫外线能使荧光物质发光可以制成紫外线夜视仪 B．电视机的遥控器可以发出紫外线来实现对电视机的遥控 C．手机屏幕的色彩是用红、黄、蓝三种色光按比例混合得到的 D．将实验室温度计的玻璃泡放在太阳光经三棱镜折射形成的光带红光附近，液柱会上升 题型红外线与紫外线 1. 核心区分技巧 ‌抓特性辨应用‌：看到“热效应、测温、遥控、夜视仪、红外遥感”直接对应红外线，它的核心特点是温度越高辐射越强，所有加热类、无接触测温类题目几乎都指向它。 ‌抓特殊效应定紫外线‌：遇到“荧光标记、验钞、灭菌消毒、促进维生素D合成、防晒伤”直接选紫外线，它的荧光效应和杀菌作用是考试高频考点。 2. 避坑要点 注意“淡红色的烤火炉光”“淡蓝色的验钞灯光”都不是红外线/紫外线本身，只是光源发光时附带的可见光，不可误判。 透明物体颜色由透过的色光决定，不透明物体由反射的色光决定，结合不可见光特性可快速排除干扰选项。 活学活用 1．关于不可见光，下列说法错误的是（     ） A．一切物体都在不停地发射红外线 B．紫外线有助于人体合成维生素D C．医院常用紫外线给手术室消毒 D．不可见光不能传递能量 2．下列应用中，利用了紫外线的是（     ） A．夜视仪 B．遥控器 C．灭菌灯 D．测温枪 基础通关 1．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”，彩虹形成的原因是（     ） A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 2. 如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，光屏上A、B是光带边缘的色光。下列说法不正确的是（   ） A．这种现象是由于光的折射形成的 B．不同色光的偏折角度不同，B为紫光，偏折程度较大 C．光屏上A光外侧是红外线，具有热效应 D．适当减小光屏与三棱镜之间的距离，可以更清晰分辨光带上的色彩 3. 下列关于红外线的说法中，正确的是（　　） A．红外线不是光，不遵循光的反射定律 B．温度越高的物体，辐射的红外线越弱 C．遥控器是利用红外线实现对电视机的控制 D．红外线能使荧光物质发光，可用于验钞 4. 人类看不见的光在生活中有许多应用，下列说法中正确的是（     ） A．电视遥控器前端发出的红光是红外线 B．红外线可以用来灭菌 C．验钞机发出的紫光是紫外线 D．适当照射紫外线可促进骨骼生长 5. 地震发生后，一些被困人员被掩埋在黑暗环境下的废墟里，为寻找生还者，工程师打造了半机械搜索蜂螂，如图所示，其背部应固定微型（　　） A．可见光照相机 B．红外线照相机 C．紫外线照相机 D．超声波成像仪 6. 如图所示是一束太阳光通过三棱镜后的色散现象，若将一细束红光和一细束紫光以相同的入射角从空气斜射入长方形玻璃砖的同一点，如图所示，并且都从下表面射出。对于这一过程，下列说法正确的是（　　） A．从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大 B．从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大 C．从下表面射出后紫光和红光一定平行 D．从下表面射出后紫光和红光还是重合在一起 7. 如图是同学们通过电视机观看“9·3阅兵”的画面。电视机上的彩色画面是由红、_______、蓝三种色光混合而成；电视机的遥控器，通过发出人眼看不见的________来遥控电视机，该看不见的光具有显著的_____效应。 8. 夏日午后，小区自动喷灌系统喷出细密水雾，阳光透过水雾形成一道小小的彩虹，这是光的色散现象，形成原因是光的_________；居民们在阳光下晾晒被褥，能起到杀菌作用，这是利用了太阳光中的_____________（选填“红外线”或“紫外线”）。 9. 如图所示为微信启动页图片，该图片寓意为从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。该图是我国地球同步气象卫星“风云四号”，在距地表的高度，利用红外遥感技术拍摄合成的。红外照相机能够拍摄到地球，是因为地球_______（填“能”或“不能”）辐射红外线；验钞机利用______（填“红外线”“紫外线”“红光”或“紫光”）的荧光效应检验钞票真伪。 10. 2025年，我国多地出现日晕奇观，如图所示。日晕是日光通过卷层云时，受到云中冰晶的________形成的。彩色光环的内侧是______色。太阳光______（选填“是”或“不是”）单色光。 素养提升 11．如下图是一束白光沿方向射向三棱镜，在右侧白色光屏上形成了彩色光带，下列说法正确的是（     ） A．三棱镜将单色白光变成彩色光带 B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到像可能在C处 C．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色 D．三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强 12. 如图是与光现象有关的四个实验，下列说法错误的是（　　） A．图甲所示现象表明：光在不均匀介质中的传播方向会发生改变 B．图乙中折转纸板NOF，可验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 C．图丙是探究光从空气斜射入玻璃时的折射规律的光路 D．图丁中，光屏从上到下依次出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光 13. 小新同学学完《光现象》后，对下列光现象作出相关判断。下列说法错误的是（     ） A．甲图：向空杯中射入一束光，在杯底形成光斑，逐渐向杯中加水，光斑会向右移 B．乙图：由于光的折射，早晨太阳还处于地平线以下时，人们就能看到它 C．丙图：让一束太阳光照射到三棱镜上，红光偏折程度最大，紫光偏折程度最小 D．丁图：光的色散说明了白光是由各种色光混合而成 14. 虹是太阳光射入空中大量的小水珠后，经水珠内壁反射，再折射回空气中呈现出的一种光现象。如图为发生虹现象时，红光和紫光经球形水珠分离开的光路图（图中虚线为法线），α、β为出射光线与法线的夹角，则光线①为________光，α________β（>/=/<）。 15．人类的听觉和视觉存在一定的限度范围，超声波和次声波人耳听不到，红外线和紫外线人的肉眼也看不到，但它们却跟我们的生活息息相关。如图甲所示为一种声波雷达盲人拐杖，某人持雷达拐杖遇到障碍物时，雷达发出频率为40000Hz的声波可以测量障碍物的距离，从而提醒盲人，这种声波属于_________声波；医院手术室、病房经常使用__________进行杀菌消毒；如图乙所示，常用的测温枪是利用__________（填“测温枪”或“人体”）发出的红外线进行非接触式体温测量的。 迁移创新 16. 在一次物理实验课上，老师带领学生们探索光的折射和色散现象。他们使用了一个装满水的透明玻璃鱼缸，在鱼缸里放置了一枚硬币（如图所示）。学生们首先从鱼缸的上面观察硬币的位置，然后通过鱼缸的侧面观察硬币的位置。接着，老师用一个三棱镜将太阳光引入鱼缸内，学生们观察到了鱼缸内有多种颜色的光。 (1)学生们注意到，鱼缸中的硬币看起来比实际位置________（选填“高”或“低”），这是因为光从水中进入空气时在界面上发生了___________现象； (2)当太阳光通过三棱镜时，太阳光被分解成不同颜色的光，这种现象称为光的________； (3)_________（选填“红外线”或“紫外线”）可以用于灭菌、治疗皮肤病等。 17. 小艾学习色散后，进一步查阅资料了解到，光的颜色不同波长也不同。她想知道三棱镜对不同色光偏折能力强弱与色光波长长短之间有什么关系。她用三棱镜做太阳光色散实验，如图甲所示，从上至下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。通过查阅资料知道这七种色光的波长，如表格1中的数据。图乙是小艾画的三棱镜将某种色光在两个分界面两次折射的光路图。 如表1 可见光 波长/nm 红 660 橙 610 黄 570 绿 550 蓝 460 靛 440 紫 410 如表2 三棱镜材质 色光 偏折角 重火石玻璃 绿光 轻火石玻璃 绿光 硼硅酸盐玻璃 绿光 (1)实验中通过比较 ________ 大小来反映同一个三棱镜对不同色光的偏折能力强弱； (2)由图甲和图乙实验可得出的结论是：___________ ； (3)根据表2中内容可知，这是探究 ___________ 。 18. 学习光学知识后，小明进行如下观察与思考： (1)用图甲方法来研究太阳光，在测量各区域温度时，温度计放在______光外侧时示数升高较明显，______光外侧的光能使荧光物质发光； (2)学校水池里有一把水位标尺，小明发现水池里的一条鱼恰好在标尺45cm处，水面在标尺75cm处，则鱼到水面的实际深度______于30cm； (3)图乙水池底有一光源S发出的光经过水面折射后照亮墙上的N点，当向水池注水使水面上升高度d后，墙上的M点（未画出）被照亮，则M、N点间的距离______于d。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $