内容正文:
第四章 光现象
第5节 光的色散
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知识点1 光的色散
1.实质:光的折射。
2.太阳光通过三棱镜后,发生光的折射,
被分解成各种颜色的光,这种现象叫作色散。
如果用一个白屏承接,在白屏上就形成一条
彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、
知识点梳理
2
蓝、靛、紫。英国物理学家牛顿在1666年最先发现了光的色散
现象。
深化理解:
(1)光的色散说明白光是由多种色光混合而成的。彩虹
是太阳光在传播过程中,通过空气中的水滴发生色散而形成的。
(2)一束太阳光照到三棱镜上,然后从三棱镜射出的光
分解为各种颜色的光,这一现象的产生是因为光束由空气进入
三棱镜后,发生了光的折射,不同色光的偏折程度不同,红光
偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
(3)太阳光是由多种色光混合而成的(复色光)。
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知识点2 色光的三原色与混合
1.人们发现,把红、绿、蓝三种色光按不同比
例混合后,就可以看到各种颜色,因此把红、绿、蓝
叫作色光的三原色。
2.大量实验表明,把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后,
可以产生各种颜色的光,而红、绿、蓝三种色光都不能由其他
色光混合而成。
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深化理解:色光混合一般是由光源直接发出的。多一种颜
色就使光线更加明亮,所以复色光的亮度要大于单色光的亮度。
如彩色电视机画面上丰富的色彩,就是由三原色光按照不同的
亮度混合而成的。
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知识点3 看不见的光
1.红外线
(1)概念:在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线。
(2)红外线的特性及应用
①特性:热效应强;抗干扰能力强;温度越高,辐射的红外线
越多。
②应用:红外线烤箱、红外线夜视仪、红外线测温仪、红
外线遥控器、检测诊断病情等。
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2.紫外线
(1)概念: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)紫外线的特性及应用
①特性:化学效应强。
②应用:适当的紫外线照射对骨骼的生长和身体健康的许
多方面都有好处;紫外线能杀死微生物,可用紫外线灯灭菌;紫外
线能使荧光物质发光,可用于验钞。但过量的紫外线照射对人
体有害。
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知识点1 光的色散
典例1 如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,光从三棱镜射出后, 如果
用一个白屏来接收,在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象,
下列说法正确的是( )
A
A.各种色光在折射过程中,偏折程度不同
B.彩色光带以外不存在其他光
C.红光偏折程度最大
D.太阳光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的白光
例题讲解
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解题分析:太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,
分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。
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典例2 下面是对太阳光发生色散现象的探究实
验。
实验一:用平面镜引入一束日光,通过狭缝照到
三棱镜上,如图所示,调整棱镜的方位,在白色光屏上可以看到白
光通过棱镜折射后得到包含七种颜色的彩色光带,把白纸放在
棱镜前,看到照到棱镜上的光是白光,由此得知白光通过棱镜折
射后分解成各种颜色的光。
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实验二:在狭缝前放置红色玻璃(或蓝色玻璃),用白纸显示
出照在三棱镜上的光是红光(或蓝光);通过三棱镜后,光改变
了传播方向,但不分解,仍然是红光(或蓝光)。
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问题:
(1)你认为太阳光通过棱镜后在光屏上得到了七色光是因为
___(选填字母)。
A
A.太阳光中含有七色光,由于光的折射,通过棱镜后各色光分散
开了
B.棱镜中含有七色光,有太阳光通过时各色光分散出来
解题分析:白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的
光混合而成的复色光,当它们发生折射时,它们的偏折程度不同。
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(2)从(1)中答案可知:太阳光是一种复色光,通过棱镜折
射后发生了______现象。
色散
解题分析:太阳光是一种复色光,通过棱镜时发生了色散。
(3)由实验现象可以看出各色光通过棱镜时,____光的偏折最
大、____光的偏折最小,这说明了棱镜对不同色光的_________
不同;偏折最大、最小的色光之外______(选填“存在”或“不存
在”)看不见的光。
紫
红
偏折程度
存在
解题分析:由实验一图中可看出紫光通过棱镜时偏折最大,红
光偏折最小;偏折最大、最小的色光之外存在看不见的光。
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知识点2 色光的三原色与混合
典例3 彩色电视机屏幕上各种艳丽的色彩是由红、绿、____三
种色光,通过适当的比例混合得到的。五星红旗在阳光下看起
来是红色的,是因为红旗______(选填“吸收”或“反射”)红光。
蓝
反射
解题分析:色光的三原色是红、绿、蓝;不透明物体的颜色,是
由反射光线的颜色来决定。
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知识点3 看不见的光
典例4 如图是一款热成像夜视仪,它利用
________(选填“可见光”“红外线”或“紫外线”)
成像。夜间人体温度比野外草木、岩石的温
度____(选填“高”或“低”),人体的热辐射比
红外线
高
解题分析:红外线在生活中的应用很广泛,可以做成遥控器、
红外线探测仪等,它还具有热效应。
它们更强,所以利用热成像夜视仪,即使在漆黑的环境下也能看
清人的行动。
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典例5 关于红外线和紫外线,下列说法正确的是( )
B
①家用消毒柜的灭菌灯是利用红外线进行消毒的
②电视机的遥控器是利用红外线进行遥控的
③验钞机是利用紫外线来鉴别钞票真伪的
④红外线和紫外线均不可以在真空中传播
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有①④
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解题分析:红外线的主要特征是热作用,可用于红外加热、红
外成像、红外夜视、红外遥控等。紫外线的主要特征是化学作
用,主要用于杀菌消毒、使荧光物质发光等。红外线和紫外线
都属于光,均可以在真空中传播。
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一、基础知识 分点练
知识点1 光的色散
1.1666年,英国物理学家牛顿用三棱镜将太阳光分解成各种单
色光,这种现象叫作光的色散。如图所示,关于太阳光的色散,
下列说法正确的是( )
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A.我们看到白屏上最上方的光是紫光
B.光的色散说明太阳光包含红、橙、黄、
绿、蓝、靛、紫七种色光
C.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、
黄、蓝三种色光混合而成的
D.紫光的外侧是紫外线,电视机的遥控器
是利用紫外线实现了遥控功能
√
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2.如图所示为光的______现象,该现象说明白光是一种____色
光,棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对____光的偏折程
度最小。
色散
复
红
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知识点2 色光的三原色与混合
3.如图甲为色光三原色的示意图,图中区域1应标____色。如
图乙所示,若在三棱镜和光屏之间放一个红色、透明的塑料板,
则在光屏上会看到的颜色是____色。
蓝
红
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知识点3 看不见的光
4.下列关于红外线和紫外线的说法中,正确的是( )
C
A.红外线能使荧光物质发光 B.紫外线穿透云雾的能力更强
C.两者都是人眼看不见的光 D.红外线的热效应比紫外线弱
5.下列生活应用中,全部利用红外线的一组是( )
B
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
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6.小明一家去东北旅游,导游提醒必须戴上墨镜,这是避免在
雪乡游玩长时间看雪,太阳光中的______线对游客眼睛形成伤
害;小明妈妈也带了一个电子测温仪,电子测温仪是利用
_______线工作的。
紫外
红外
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二、能力提升 综合练
7.如图所示,一束太阳光射入三棱镜后,在光屏上
形成了一条彩色光带。下列说法正确的是 ( )
B
A.这条彩色光带的两端之外是没有光的
B.这种现象叫作光的色散
C.各种色光中,红光偏折程度最大
D.如果把红、绿、紫三种色光按不同比例混合,可以看到各种颜色
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8.在研究光的色散实验中,小明进行了实验
操作,并在白纸做成的光屏上获得了一条彩
色的光带(如图),则彩色光带中的红光靠
近光带的___(选填“”或“ ”)处;如果换
只有被红光照射的
地方是亮的,其他地方都是暗的
红
用红纸做的光屏来接收,会看到的现象是__________________
_______________________________,若用红色玻璃板放在光
屏处,则透过的只有____光。
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9.阅读材料,回答下列问题。
材料一:我们生活的自然环境五光十色、美丽动人,有红色的
花、绿色的草、蓝色的天空、白色的白云……各种物体具有各
自的色彩。不透明的物体,对不同颜色的光,吸收能力和反射
能力又各不相同。被物体吸收的光,人们就看不见;只有被反
射的光,人们才能看到。而透明物体的颜色是由它所透过的色
光决定的。红色的玻璃之所以呈红色,是因为它只透过红光,
吸收其他色光。#1.1
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材料二:中国科技馆里有一个很有趣的颜色屋(如图甲),屋
内摆放着各色物品:红色的沙发和果汁、绿色的茶几和灯罩,
墙上分别是红、蓝、绿、白的“光影之绚”四个大字。房间内灯
光的颜色会在白色、红色、蓝色、绿色之间变化,你会看到家
具、地板和墙壁上的字在不同颜色的灯光照射下,呈现出不同
的色彩。#1.2
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(1)17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到
1666年,英国物理学家______用玻璃三棱镜分解了太阳光,这
才揭开了光的颜色之谜。
牛顿
(2)当中国科技馆房间内的灯光为红色时,你会看到房间内
的沙发呈现出____色,茶几呈现出____色。
红
黑
(3)用激光笔照射气球,若气球吸收了激光的能量,气球有
可能爆破,如图乙所示,用红色激光笔照射透明的红色、蓝色
两个气球,蓝色气球在红色气球里面,我们可能观察到的现象
是______________。
蓝色气球爆破
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三、素养拔高 拓展练
10.阅读短文,回答问题。
虹与霓
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。
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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。
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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。#1.1.3
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(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“不同”)。
折射
色散
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)
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,合理即可)
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