第5节 光的色散（模型与方法）物理人教版八年级上册

第5节 光的色散 ( 模型破解 规范思维路径，强化科学逻辑 …………………………………………………… … ………… 01 ~ 09 模型 0 1. 光的色散 —— 物理原理 ………………………………………………………………………… 01 模型02. 光的色散 —— 生活现象 ………………………………………………………………………… 02 模型03 . 光的色散 —— 分布规律 ………… ……………………………………………………………… 0 3 模型04. 色光的三原色 …………………………………………………………………………………… 04 模型05.认识光谱 ………………………………………………………………………………………… 06 模型 0 6 . 红外线的特点及应用 …………………………………………………………………………… 07 模型0 7 . 紫 外线的特点及应用 …………………………………………………………………………… 08 真题演练 熟悉考试形式，提升实战能力 ………… …… ……………………………………… … ……… 09 ~ 1 2 分层练测 实现精准提效，最终整体达标 ………………………………………………………………… 1 3 ~ 19 基础夯实 …………………………………………………………………………………… 1 3 ~ 15 培优拔高 …………………………………………………………………………………… 15 ~ 19 ) 模型01.光的色散——物理原理 ( 技巧： 光的色散原理是白光通过透明介质时，因不同颜色光的折射率不同而发生角度分离，形成光谱的现象 ‌ 。简单来说，就是复色光（如太阳光）被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等单色光的过程。 ‌‌ 口诀： 白光入镜分七色，红橙黄绿蓝靛紫。 折射程度各不同，红光最小紫光极。 提醒： 光从一种介质进入另一种介质时， ‌ 频率不变 ‌ ，改变的是波长和速度。做题时别混淆。 ‌‌ ) 【例1】物理学家为人类认识世界奠定了基础，他们的贡献被永远铭记。下列物理学家中，首先发现了白色的太阳光通过三棱镜后会发生色散现象的是（ ） A.伽利略 B.牛顿 C.哥白尼 D.爱因斯坦 【变式1-1】下列关于光的色散实验的说法中，不正确的是（ ） A.太阳光不是单色光，而是复合色光 B.白光通过三棱镜时会发生色散 C.单色光通过三棱镜时传播方向不会发生改变 D.单色光通过三棱镜时不会发生色散 【变式1-2】一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条可见彩色光带，如图所示，这个现象叫光的_________，B对应的颜色是_________。 【变式1-3】如图所示，小华利用平面镜、较深的盆和水等器材做实验，在盆中盛水后，在盆边斜放一个平面镜，使太阳光照射在水中的平面镜上，并反射到白色的竖直墙壁上，发现墙壁上有彩色的光带，这是___________现象。为了更好地观察彩色光带的色彩，可以适当________（选填“增大”或“减小”）盆与墙壁的距离。 模型02.光的色散——生活现象 ( 技巧： 生活中光的色散现象，最典型的是 ‌ 雨后彩虹 ‌ ，此外 ‌ 日晕 ‌ 、 ‌ 油膜或肥皂泡上的彩色条纹 ‌ 、 ‌ CD/DVD 光盘反光 ‌ 等也常能看到，本质都是白光被分解成不同颜色的光。 ‌‌‌ 口诀： 雨后天空挂彩虹，白光分解七色容。 红橙黄绿蓝靛紫，折射偏折各不同。 提醒： 色散的本质是 ‌ 不同色光在介质中折射率不同 ‌ ，跟光的反射、直线传播不是一回事。 ) 【例2】唐朝时成书的《玄贞子》记载了著名的人工彩虹实验：“背日喷乎水，成霓虹之状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是（　　） A.小孔成像 B.日晷计时 C.水面倒影 D.海市蜃楼 【变式2-1】如图所示，雾炮车喷向空中的水雾能使尘埃快速沉降到地面，起净化空气的作用。在阳光照射下，能在水雾中形成彩虹，其原理是（ ） A.光的直线传播 B.小孔成像 C.光的反射 D.光的色散 【变式2-2】如图所示的光现象中，由于光的色散形成的是（　　） A.筷子“折”了 B.手影的形成 C.水中倒影 D.夏日彩虹 【变式2-3】如图所示物理现象与物理知识对应正确的是（　　） A.水中建筑的“倒影”是光的折射形成的 B.地面上的圆形光斑是太阳的虚像 C.岸边的人看到水中的“鱼儿”比实际位置浅 D.郑州街道的彩色花灯由红、黄、蓝三种色光混合而成 模型03.光的色散——光谱（分布规律） ( 技巧： 光的色散光谱分布规律，核心就记一句话： ‌ 从红光到紫光，波长越来越短、频率越来越大、折射率越来越大、偏折程度越来越大 ‌ 。 ‌‌ 口诀： 白光入镜色散开，红橙黄绿蓝靛紫。 红光偏折程度小，紫光折射率最大。 提醒： 折射角 ≠ 偏折程度 ‌ ：红光折射角最大，但折射率最小；紫光折射角最小，但折射率最大。做题时先看清题目问的是 “ 折射角 ” 还是 “ 折射率 ” 。 ) 【例3】太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏接收，颜色依次是红、________、黄、________、蓝、________、紫。 【变式3-1】一束白光（太阳光）经三棱镜后出现如图所示情景，该现象我们称之为____________，其中偏折程度最大的是_________。 【变式3-2】太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏接收，颜色依次是红、________、黄、________、蓝、________、紫。 【变式3-3】如图所示是一束白色的太阳光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏上形成了红橙黄绿蓝靛紫排列的彩色光带MN，下列说法错误的是（ ） A.太阳光是由七种色光混合而成的 B.各色光通过棱镜折射后均向其底部偏折 C.三棱镜对红光的折射能力比对紫光的强 D.若物体放在P处，从右侧透过三棱镜观察到物体P的像可能在A处 模型04.色光的三原色 ( 技巧： 记忆方法： “红花、绿叶、蓝天”‌，红绿蓝就是色光三原色，比死记硬背牢靠。 关键区别‌：千万别和颜料三原色（青、品红、黄）搞混，一个是“光越加越亮”，一个是“颜料越混越暗”。 ‌ 口诀： 色光三原红绿蓝，等量混合白光现。 红绿相加变作黄，蓝绿为青红品艳。 提醒： ‌ “ 三原色 ” 定义 ‌ ： 红绿蓝三种色光按不同比例能混合出各种颜色的光，但 ‌ 它们本身不能由其他色光混 ) ( 合出来 ‌ 。 ‌ 别跟色散搞混 ‌ ：红光和绿光混合成的黄光是 ‌ 复色光 ‌ ，能再被棱镜分解；但自然界里单色的黄光（频率单一）就不能再分解。两者不是一回事。 ‌‌ ) 【例4】如图所示，彩色电视机、计算机等显示屏幕上艳丽的彩色画面，就是由________、________、________光混合而成的。 【变式4-1】用高倍放大镜观察正在播放节目的彩色电视机屏幕，可看见排列有序的红、________、________三色发光区域，其形状为点状或小短条状漆黑的夜晚，我们用紫色光照射红色的玫瑰会看到玫瑰是________色。 【变式4-2】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，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圆形区域分别为红光、绿光和蓝光，则Ⅳ区域为白光 【变式4-3】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”，“人工虹”是光的________现象。如图所示，漫画中的小孩采用上图中的__________（选填“方法一”、“方法二”或“方法一和方法二均可”）喷水时可以看到彩虹。进一步的研究表明，将红、________、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。 模型05.认识光谱 ( 技巧： 复色光进入介质后，不同波长的光折射率存在差异：波长越短（如紫光），介质折射率越大，偏折程度越高；波长越长（如红光），折射率越小，偏折程度越低。 当白光斜射入三棱镜时，不同色光因偏折角度不同彼此分离，最终按波长顺序散开，直接形成我们肉眼可见的彩色光谱。 1666年牛顿的三棱镜色散实验，首次将太阳光分解为连续彩色光带，不仅证实白光是复色光，也让人类第一次通过实验手段系统认识了光谱的客观存在。 不可见光判断 ‌ ：红光外侧是红外线（热效应强），紫光外侧是紫外线（荧光效应、杀菌）。 ‌‌ 口诀： 白过三棱七色开，红橙黄绿蓝靛排。 波长递减偏折大，紫光居底最外层。 提醒： ‌ 红 紫偏折 记 反 ‌ ：白光 经过 三棱 镜 后， ‌ 红 光偏折最小，紫光偏折最大 ‌ 。光 谱顺 序从 顶 到底依次是 红 、橙、黄、 绿 、 蓝 、靛、紫，千万 别 把 红 紫位置搞反。 ‌‌ ) 【例5】红外线和紫外线经常被应用在电子产品中，它们都属于___________（选填“可见光”或“不可见光”），家中的空调遥控器是靠__________来实现对空调的遥控的，医院经常用__________（选填“红外线”或“紫外线”）灯灭菌。 【变式5-1】晴天晒被子能杀菌，这是利用太阳光中的___________（选填“红外线”或“紫外线”）；晒过太阳后的被子暖热，这是利用太阳光中的___________（选填“红外线”或“紫外线”）。 【变式5-2】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 【变式5-3】如图所示，在深盘中盛一些水，盘边斜放一个平面镜，使平面镜的下部浸入水中，让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上，可在白纸上看到七彩光带。下列有关说法正确的是（　　） A.该现象与彩虹的形成原理不同 B.七彩光带之外再无其他光 C.七彩光带说明了白光是由各种色光混合而成的 D.光在水中和空气中的传播速度相同 模型06.红外线的特点及应用 ( 技巧： 红外线是波长介于可见光红光与微波之间的不可见电磁波， ‌ 具有显著热效应和强穿透力 ‌ ，任何高于绝对零度的物体都会持续辐射红外线。 主要物理特点 ‌ 热效应显著‌：物体吸收红外线后温度升高，这是红外测温和加热技术的基础。 ‌不可见性与穿透力‌：人眼无法直接观察，但能穿透雾、烟、尘，且不受可见光变化干扰。 ‌普遍辐射‌：自然界中所有温度高于 -273.15 ℃ 的物体均在向外辐射红外线。‌‌‌‌ 主要应用领域 ‌日常生活‌：电视机遥控器、红外取暖器、红外烤箱及智能家居控制。 ‌工业与检测‌：红外测温仪、热像仪用于电力巡检、设备故障诊断及车辆分离检测。 ‌医疗健康‌：红外理疗灯改善血液循环，辅助治疗慢性炎症及肌肉疼痛。 ‌军事安防‌：夜视仪、红外侦察、导弹制导及边境监控系统。‌‌‌ 口诀： 红光外侧不可见，热效显著穿透烟。 遥感夜视测体温，遥控加热亦方便。 提醒： ‌ ① 一切物体都辐射红外线 ‌ ： 0 ℃ 以下的物体同样会发出红外线，不存在 “ 低温物体不辐射 ” 的情况，只是辐射强度随温度降低而减弱。 ‌‌ ‌ ② 红外线不是红色的光 ‌ ：红光属于可见光，红外线是不可见光，波长比红光长，二者是不同波段的电磁波。 ‌‌ ) 【例6】为寻找地震后被掩埋在废墟里黑暗环境下的生还者。新加坡工程师利用蟑螂体型小、喜好在黑暗缝隙内爬行的特点，打造半机械搜索蟑螂。为探测生还者，应在蟑螂背部固定微型（　　） 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 【变式6-1】“导弹灭火”技术可解决高楼灭火难题，如图所示，探测器上有两只眼：“红外线”和“激光”。当高楼内火源不明时，可用___________发现火源，再用_________精确测量到火源距离（选填“激光”或“红外线”）。 【变式6-2】我国的高分十一号卫星应用于农作物估产和防灾减灾等领域，通过监测地面、农作物和森林辐射出的__________（选填“红外线”或“紫外线”），获得温度变化的数据，可以进行森林火情预警。物体的温度越高，这种___________（选填“可见光”或“不可见光”）的辐射越________（选填“强”或“弱”）。 【变式6-3】小华家养了一只狗，她发现一个奇特现象：周围环境看似安静、没有任何声音时，狗却会突然表现得非常警惕，这很可能是因为（ ） A.狗接收紫外线的能力比人强 B.狗的发声频率范围比人的大 C.狗接收红外线的能力比人强 D.狗的听觉频率范围比人的大 模型07.紫外线的特点及应用 ( 技巧： 紫外线是 ‌ 人眼看不见的光 ‌，波长比紫光短，核心特点就三个：‌ 化学作用强、能使荧光物质发光、能杀菌消毒 ‌ 。 化学作用强 ‌ ：容易使照相底片感光，所以拍立得照片别暴晒在阳光下，否则会白茫茫一片。 ‌ 荧光效应 ‌ ：照射荧光物质会发光，用来验钞、防伪，识别钞票和商标真伪。 ‌ 杀菌消毒 ‌ ：能破坏微生物的 DNA/RNA ，医院手术室、病房、消毒柜都用它灭菌。 ‌生理作用 ‌ ：适量照射促进人体合成维生素D，帮助吸收钙；过量会灼伤皮肤，甚至诱发皮肤癌。 ‌ 看到“验钞”“防伪”就选荧光效应 ‌ ；看到“消毒”“杀菌”就选化学作用或杀菌特性。 ‌ 记波段分清穿透力 ‌ ：UVC（200~280nm）穿透力最弱，普通玻璃就能 挡住，但杀菌最强、对人体伤害最大； UVA （ 315 ~ 400nm ）穿透力最强。 ‌ 玻璃题是高频考点 ‌ ：需要紫外线透出的灯管用石英玻璃，需要阻挡紫外线防伤害的柜门用普通玻璃。 ‌ 注意 “ 适量 ” 与 “ 过量 ” ‌ ：适量有益（合成维生素 D ），过量有害（晒伤、皮肤癌），题目经常考这个对比。 ‌‌ 口诀： 紫外隐形能量强，杀菌验钞促健康。 穿透虽弱伤肤表，合理防护保安康。 提醒： 紫外线只能杀灭直接照射到的微生物，穿透力很弱，一张纸或一层灰就能挡住它，所以消毒时物体必须充分暴露。‌‌ ) 【例7】下列装置利用紫外线工作的是（　　） A.声呐 B.消毒灯 C.电视遥控器 D.手机 【变式7-1】下列关于紫外线与红外线的说法，正确的是（　　） A.医院里常用紫外线来消毒杀菌 B.用紫外线照射人体总是有益的 C.红外线可以传递光能，而紫外线不能 D.验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪 【变式7-2】医院的手术室和病房里常会配备紫外线灯，有的公交车也会配备紫外线灯，它一般会发出淡紫色的光，下列有关说法不正确的是（     ） A.医院紫外线灯的作用是用来灭菌消毒的 B.紫外线是淡紫色的光 C.紫外线可以使荧光物质发光，用来防伪 D.配戴护目镜可有效防止紫外线对眼睛的伤害 【变式7-3】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对应的是________线，曲线②对应的光线具有比较显著的___________。 1.（2026·四川甘孜、阿坝）初秋的午后，漫步在新都桥的杨树林里，看见阳光透过枝叶间隙在地面形成一个个光斑。光斑形成的原因是（ ） A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散 【答案】C 【解析】AC.阳光在同种均匀介质中沿直线传播，太阳发出的光线通过缝隙（小孔）后，在地面形成太阳的像，因此出现一个个光斑。光的反射是光照射到物体表面后返回原介质的现象，不能解释地面光斑的形成，故A不符合题意，C符合题意； B.光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象，故B不符合题意； D.光的色散是白光分解成多种色光的现象，故D不符合题意。 故选C。 2.（2026·四川泸州）小科技，大安全。高速公路的护栏上没有安装照明设备，但是夜晚车灯照射到护栏某些位置时却能“闪闪发光”。下列现象与其光学原理相同的是（ ） A.日食现象 B.雨后彩虹 C.海市蜃楼 D.湖面倒影 【答案】D 【解析】D.护栏“闪闪发光”的光学原理是光的反射，护栏的反光结构将车灯发出的光反射回人眼，因此看起来发亮。湖面倒影是平面镜成像，原理为光的反射，和题干原理一致，故D符合题意； ABC.日食是光沿直线传播形成的；雨后彩虹是光的色散现象，本质是光的折射；海市蜃楼是光在不均匀空气中发生折射形成的。故ABC不符合题意。 故选D。 3.（2026·陕西）下列现象由光的直线传播形成的是（ ） A.小孔成像 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼 【答案】A 【解析】A.小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立实像，故A符合题意； B.水中倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意； C.雨后彩虹是太阳光通过空气中的小水滴发生折射，分解成多种色光的色散现象，属于光的折射，故C不符合题意； D.海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中发生折射形成的虚像，属于光的折射现象，故D不符合题意。 故选A。 4.（2026·宁夏）《诗经》中记载“十月之交，朔月辛卯，日有食之”，这是世界上关于日食的最早记录。日食形成的原因是（　　） A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散 【答案】A 【解析】A.光在同种均匀介质中沿直线传播，月球运行至太阳与地球之间且三者共线时，遮挡太阳射向地球的光线形成日食，故A符合题意； B.光的反射是光遇介质分界面返回原介质的现象，与日食成因无关，故B不符合题意； C.光的折射是光斜射入不同介质时传播方向偏折的现象，与日食成因无关，故C不符合题意； D.光的色散是复色光分解为单色光的现象，与日食成因无关，故D不符合题意。 故选A。 5.（2026·贵州）激光雷达是电动汽车自动驾驶技术所需的核心设备之一、雷达发射的激光遇到路障会返回，这是因为激光在路障表面发生了（ ） A.直线传播 B.反射 C.折射 D.色散 【答案】B 【解析】激光遇到路障后返回，是因为光射到路障表面后，被反射回原来的传播方向，这种现象是光的反射。 故选B。 6.（2026·广东）上游泳课时，老师告诉同学们，清澈见底的泳池，池水看起来比实际的浅。这是由于光发生了（ ） A.色散 B.折射 C.漫反射 D.镜面反射 【答案】B 【解析】池底反射的光从水斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，会形成池底的虚像，虚像位置比实际池底偏高，池水看起来变浅，所以原理是光的折射；色散是白光经过三棱镜分解为彩色光，漫反射、镜面反射都属于光的反射。 故选B。 7.（2026·重庆）如图所示，快递站使用条码扫描机记录包裹的出库信息。下列描述正确的是（ ） A.扫描机的摄像头相当于凸透镜 B.光在条码表面发生折射 C.条码在摄像头中成正立的虚像 D.补光灯的白光由红光、绿光混合而成 【答案】A 【解析】AC.扫描机的摄像头是凸透镜，根据凸透镜成像规律，条码应放置在摄像头的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故A正确，C错误； B.条码表面粗糙不平，光在条码上发生漫反射，使不同方向都能接收到反射光方便扫描，故B错误； D.光的三原色是红、绿、蓝，补光灯的白光由红光、绿光、蓝光混合而成，故D错误。 故选A。 8.（2026·广西）如图，运动员在跑步。运动员影子的形成是由于光的（ ） A.折射 B.色散 C.反射 D.直线传播 【答案】D 【解析】A.光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折的现象，故A不符合题意； B.光的色散是复色光分解为单色光的现象，故B不符合题意； C.光的反射是光遇到介质分界面改变传播方向返回原介质的现象，都不是影子形成的原因，故C不符合题意； D.影子的形成原理是光的直线传播，光在同种均匀介质中沿直线传播，当光遇到不透明的人体时，无法穿过人体，在人体后方光照不到的暗区就形成了影子，故D符合题意。 故选D。 9.（2026·江苏南通）如图所示，在注满水的透明塑料瓶下方侧壁钻一个小孔，打开瓶盖，水从小孔流出；将激光笔正对小孔并打开，光屏上没有出现光点，激光随着弯曲的水流“流”到水槽中，这一现象的主要原理是（ ） A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散 【答案】B 【解析】A.光在同种均匀介质中沿直线传播，若光沿直线传播应直接射向光屏，无法解释光跟着弯曲水流偏转的现象，故A不符合题意； B.光在水流与空气分界面发生反射，传播方向改变，但无法穿出水流，从而沿着弯曲的水流传播，故B符合题意； C.光从水斜射入空气发生折射时，光线会射出水流，不会沿水流传播，故C不符合题意； D.光的色散是指复色光分解为单色光的现象，故D不符合题意。 故选B。 10.（2026·江苏苏州）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；= 【解析】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α=β。 【基础夯实】 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.商场的自动扶梯入口处的感应装置，主要利用___________来感应有无乘客通过从而调节运行速度。“晴天晒被子”则利用了太阳光中的___________杀菌消毒。（均选填“红外线”或“紫外线”） 3.如图所示，一束白光通过三棱镜获得色散光带，将温度传感器与计算机连接，把温度传感器探头放在红光外侧。该现象表明白光是________（选填“单”或“复”）色光，三棱镜对________光的偏折程度最大，计算机屏幕上显示的探头处的温度________（选填“上升”或“下降”）。 4.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：_________。 5.用放大镜仔细观察彩色电视机画面上的色条，会看到排列有序的三色发光区域是（　　） A.红、绿、蓝 B.红、绿、紫 C.蓝、绿、紫 D.红、黄、蓝 6.如图所示，一束紫光经三棱镜折射后，在光屏上a点处形成一个紫色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将紫光改为红光，以下说法正确的是（　　） A.保持光屏位置不变，红色光斑在a点下方 B.保持光屏位置不变，红色光斑仍在a点处 C.将光屏向左平移，红色光斑仍可落在a点处 D.将光屏向右平移，红色光斑仍可落在a点处 7.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 8.（多选）医院的手术室和病房里常会配备紫外线灯，有的公交车也会配备紫外线灯，它一般会发出淡紫色的光，下列有关说法正确的是（ ） A.医院紫外线灯的作用是用来灭菌消毒的 B.紫外线是淡紫色的光 C.紫外线可以使荧光物质发光，用来防伪 D.配戴护目镜可有效防止紫外线对眼睛的伤害 9.如图所示，太阳光通过三棱镜后在光屏上形成彩色光带。 （1）这种现象叫做光的_________； （2）光经过三棱镜后________的偏折程度大； （3）为了使现象明显，应该选用________色的光屏。 10.小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下： （1）一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，如图甲所示，这个现象叫___________，该现象说明了太阳光是__________（选填“单色光”或“复色光”）。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，我们在光屏上将_________（选填“能”或“不能”）看到彩色光带。 （2）图乙中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的__________比较显著； （3）如图丙所示，将红、绿、________三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。 （4）如图丁所示，把一根筷子插入水中，由于光的折射，在水的上方空气中看去，筷子在水中的部分看起来向________（选填“上”或“下”）弯折。 【培优拔高】 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.红外线和紫外线经常被应用在电子产品中，它们都属于___________（选填“可见光”或“不可见光”），图甲是医院手术室、病房里常用的一种消毒灯，工作时发出__________来灭菌消毒；图乙是电视机的遥控器，通过发出___________来遥控电视机。 3.英国物理学家牛顿用三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜。如图彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、________、蓝三种色光混合而成的。在电影院里，不同座位上的人都能看清银幕上的画面，这是因为光在粗糙白色的银幕上发生了________反射。 4.如图所示，让一束太阳光通过挡板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，在光屏上可以看到红、橙、黄、绿、蓝、________、紫七种色光的彩色光带。人们发现，自然界中___________三种色光无法用其他色光混合而成，其他色光则可以通过这三种色光适当混合而得到。 5.如图所示，将一块蓝色透明玻璃片甲和一块红色透明玻璃片乙水平放置并部分重叠，然后在正下方的水平桌面上放置一张白纸，让太阳光竖直照射到玻璃片上。关于白纸上各区域所呈现的颜色，下列说法错误的是（　　） A.Ⅰ区域为蓝色 B.Ⅱ区域为紫色 C.Ⅱ区域为黑色 D.Ⅲ区域为红色 6.关于图示的各种情景，下列说法中错误的是（　　） A.甲图中：从各个方向都能看到投影屏幕上的景物，是漫反射 B.乙图中：白光是由各种色光组成的 C.丙图中：潜望镜是利用光的折射现象制成的 D.丁图中：玻璃外墙有时很刺眼，是由于光在玻璃墙表面发生了镜面反射 7.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直线传播形成的 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.适当增大光屏与三棱镜之间的距离，可以更清晰分辨光带上的色彩 8.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 9.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。 10.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_______________________________________________。 第 1 页 共 19 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节 光的色散 ( 模型破解 规范思维路径，强化科学逻辑 …………………………………………………… … ………… 01 ~ 13 模型 0 1. 光的色散 —— 物理原理 ………………………………………………………………………… 01 模型02. 光的色散 —— 生活现象 ………………………………………………………………………… 03 模型03 . 光的色散 —— 分布规律 ………… ……………………………………………………………… 05 模型04. 色光的三原色 …………………………………………………………………………………… 06 模型05.认识光谱 ………………………………………………………………………………………… 08 模型 0 6 . 红外线的特点及应用 …………………………………………………………………………… 10 模型0 7 . 紫 外线的特点及应用 …………………………………………………………………………… 12 真题演练 熟悉考试形式，提升实战能力 ………… …… ……………………………………… … ……… 14 ~ 1 7 分层练测 实现精准提效，最终整体达标 ………………………………………………………………… 1 7 ~ 2 7 基础夯实 …………………………………………………………………………………… 17 ~ 21 培优拔高 …………………………………………………………………………………… 21 ~ 2 7 ) 模型01.光的色散——物理原理 ( 技巧： 光的色散原理是白光通过透明介质时，因不同颜色光的折射率不同而发生角度分离，形成光谱的现象 ‌ 。简单来说，就是复色光（如太阳光）被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等单色光的过程。 ‌‌ 口诀： 白光入镜分七色，红橙黄绿蓝靛紫。 折射程度各不同，红光最小紫光极。 提醒： 光从一种介质进入另一种介质时， ‌ 频率不变 ‌ ，改变的是波长和速度。做题时别混淆。 ‌‌ ) 【例1】物理学家为人类认识世界奠定了基础，他们的贡献被永远铭记。下列物理学家中，首先发现了白色的太阳光通过三棱镜后会发生色散现象的是（ ） A.伽利略 B.牛顿 C.哥白尼 D.爱因斯坦 【答案】B 【解析】A.伽利略开创了采用实验的方法来研究物理，他是第一个自己制造出天文望远镜并进行天体观测的物理学家，同时发现了摆的等时性、完成了理想斜面实验等，故A不符合题意； B.英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜，同时，牛顿在力学中也做出了巨大的贡献，提出了牛顿运动定律和万有引力定律，故B符合题意； C.哥白尼提出了“日心说”，推翻了“地心说”的理论，故C不符合题意； D.爱因斯坦提出了“相对论”，建立了新的时空观，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-1】下列关于光的色散实验的说法中，不正确的是（ ） A.太阳光不是单色光，而是复合色光 B.白光通过三棱镜时会发生色散 C.单色光通过三棱镜时传播方向不会发生改变 D.单色光通过三棱镜时不会发生色散 【答案】C 【解析】由光的色散实验相关知识可知，太阳光经三棱镜会分解成多种色光，说明其是复合色光。 A.太阳光经三棱镜能分解出红、橙、黄、绿等多种色光，所以不是单色光，而是复合色光，故A正确，不符合题意； B.白光包含多种色光，通过三棱镜时因不同色光折射程度不同，会发生色散现象，故B正确，不符合题意； C.单色光通过三棱镜时，虽然不会发生色散，但会发生折射现象，传播方向会发生改变，故C错误，符合题意； D.单色光只有一种颜色，其折射程度单一，通过三棱镜时不会分解成其他色光，不会发生色散，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式1-2】一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条可见彩色光带，如图所示，这个现象叫光的_________，B对应的颜色是_________。 【答案】色散；红光 【解析】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； 由光的色散规律可知，红光通过三棱镜时偏折程度最小，因三棱镜对光线的偏折方向指向底边，偏折程度越小的色光越靠近顶角，结合图中三棱镜顶角朝下的放置方式可知，故光带下方的B对应红光。 【变式1-3】如图所示，小华利用平面镜、较深的盆和水等器材做实验，在盆中盛水后，在盆边斜放一个平面镜，使太阳光照射在水中的平面镜上，并反射到白色的竖直墙壁上，发现墙壁上有彩色的光带，这是___________现象。为了更好地观察彩色光带的色彩，可以适当________（选填“增大”或“减小”）盆与墙壁的距离。 【答案】光的色散；增大 【解析】该装置等效于三棱镜，太阳光经其分解为彩色光带，是光的色散现象；不同色光的折射偏折程度存在微小差异，适当增大盆与墙壁的距离，可以让不同色光在传播过程中进一步分开，彩色光带的宽度会变大，更便于观察色彩。 模型02.光的色散——生活现象 ( 技巧： 生活中光的色散现象，最典型的是 ‌ 雨后彩虹 ‌ ，此外 ‌ 日晕 ‌ 、 ‌ 油膜或肥皂泡上的彩色条纹 ‌ 、 ‌ CD/DVD 光盘反光 ‌ 等也常能看到，本质都是白光被分解成不同颜色的光。 ‌‌‌ 口诀： 雨后天空挂彩虹，白光分解七色容。 红橙黄绿蓝靛紫，折射偏折各不同。 提醒： 色散的本质是 ‌ 不同色光在介质中折射率不同 ‌ ，跟光的反射、直线传播不是一回事。 ) 【例2】唐朝时成书的《玄贞子》记载了著名的人工彩虹实验：“背日喷乎水，成霓虹之状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是（　　） A.小孔成像 B.日晷计时 C.水面倒影 D.海市蜃楼 【解析】“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出水后，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“光的色散是由光的折射形成的， A.小孔成像是由光的直线传播形成的，故A不符合题意； B.日晷计时是利用了光的直线传播，故B不符合题意； C.水面倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C不符合题意； D.海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播时，发生折射形成的，故D符合题意。 故选：D。 【变式2-1】如图所示，雾炮车喷向空中的水雾能使尘埃快速沉降到地面，起净化空气的作用。在阳光照射下，能在水雾中形成彩虹，其原理是（ ） A.光的直线传播 B.小孔成像 C.光的反射 D.光的色散 【答案】D 【解析】太阳光通过水雾中悬浮的小水珠时发生折射，被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象为光的色散。 故选D。 【变式2-2】如图所示的光现象中，由于光的色散形成的是（　　） A.筷子“折”了 B.手影的形成 C.水中倒影 D.夏日彩虹 【答案】D 【解析】A.筷子“折”了是光从水中斜射入空气中发生折射形成的，故A不符合题意； B.手影是光沿直线传播形成的，故B不符合题意； C.水中倒影是光的反射形成的，故C不符合题意； D.夏日彩虹是太阳光经空气中的小水滴折射、反射后发生色散形成的，故D符合题意。 故选D。 【变式2-3】如图所示物理现象与物理知识对应正确的是（　　） A.水中建筑的“倒影”是光的折射形成的 B.地面上的圆形光斑是太阳的虚像 C.岸边的人看到水中的“鱼儿”比实际位置浅 D.郑州街道的彩色花灯由红、黄、蓝三种色光混合而成 【答案】C 【解析】A.水中建筑的“倒影”是光平面镜成像现象，是光的反射形成的，故A错误； B.地面上的圆形光斑是小孔成像现象，是光的直线传播形成的太阳的实像，故B错误； C.岸边的人看到水中的“鱼儿”比实际位置浅，是光的折射形成的，故C正确； D.彩色花灯由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D错误。 故选：C。 模型03.光的色散——光谱（分布规律） ( 技巧： 光的色散光谱分布规律，核心就记一句话： ‌ 从红光到紫光，波长越来越短、频率越来越大、折射率越来越大、偏折程度越来越大 ‌ 。 ‌‌ 口诀： 白光入镜色散开，红橙黄绿蓝靛紫。 红光偏折程度小，紫光折射率最大。 提醒： 折射角 ≠ 偏折程度 ‌ ：红光折射角最大，但折射率最小；紫光折射角最小，但折射率最大。做题时先看清题目问的是 “ 折射角 ” 还是 “ 折射率 ” 。 ) 【例3】太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏接收，颜色依次是红、________、黄、________、蓝、________、紫。 【答案】见解析 【解析】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； 故答案为：橙、绿、靛。 【变式3-1】一束白光（太阳光）经三棱镜后出现如图所示情景，该现象我们称之为____________，其中偏折程度最大的是_________。 【答案】光的色散；紫光 【解析】由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，该现象是光的色散，而紫光在最下方，因此紫光的偏折程度最大。 故答案为：光的色散；紫光。 【变式3-2】太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏接收，颜色依次是红、________、黄、________、蓝、________、紫。 【答案】见解析 【解析】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； 故答案为：橙、绿、靛。 【变式3-3】如图所示是一束白色的太阳光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏上形成了红橙黄绿蓝靛紫排列的彩色光带MN，下列说法错误的是（ ） A.太阳光是由七种色光混合而成的 B.各色光通过棱镜折射后均向其底部偏折 C.三棱镜对红光的折射能力比对紫光的强 D.若物体放在P处，从右侧透过三棱镜观察到物体P的像可能在A处 【答案】C 【解析】A.根据光的色散现象可知，太阳光是由七种色光混合而成的，故A正确，不符合题意； B.据图可知，各色光通过棱镜折射后均向其底部偏折，故B正确，不符合题意； C.最下方光线是紫光，最上方光线是红光，说明三棱镜对红光的折射能力比紫光弱，故C错误，符合题意； D.若物体放在P处，折射光线在②区域，折射光线的反向延长线在P上方，则从②区域透过棱镜观察，像可能成在A处，故D正确，不符合题意。 故选C。 模型04.色光的三原色 ( 技巧： 记忆方法： “红花、绿叶、蓝天”‌，红绿蓝就是色光三原色，比死记硬背牢靠。 ) ( ‌关键区别‌：千万别和颜料三原色（青、品红、黄）搞混，一个是“光越加越亮”，一个是“颜料越混越暗”。 ‌ 口诀： 色光三原红绿蓝，等量混合白光现。 红绿相加变作黄，蓝绿为青红品艳。 提醒： ‌ “ 三原色 ” 定义 ‌ ： 红绿蓝三种色光按不同比例能混合出各种颜色的光，但 ‌ 它们本身不能由其他色光混合出来 ‌ 。 ‌ 别跟色散搞混 ‌ ：红光和绿光混合成的黄光是 ‌ 复色光 ‌ ，能再被棱镜分解；但自然界里单色的黄光（频率单一）就不能再分解。两者不是一回事。 ‌‌ ) 【例4】如图所示，彩色电视机、计算机等显示屏幕上艳丽的彩色画面，就是由________、________、________光混合而成的。 【答案】红；绿；蓝 【解析】彩色电视机、计算机的显示屏幕，正是通过控制屏幕上红、绿、蓝三色发光单元的发光强度，混合得到丰富的色彩，红、绿、蓝属于光的三原色。 【变式4-1】用高倍放大镜观察正在播放节目的彩色电视机屏幕，可看见排列有序的红、________、________三色发光区域，其形状为点状或小短条状漆黑的夜晚，我们用紫色光照射红色的玫瑰会看到玫瑰是________色。 【答案】绿；蓝；黑 【解析】红、绿、蓝三种单色光是光的三原色，混合后可以产生其它任何色光。所以彩色电视机的屏幕的基色色条为红、绿、蓝； 用紫色光照射红色的玫瑰，红色的玫瑰会吸收紫光，所以会看到玫瑰是黑色。 故答案为：绿；蓝；黑。 【变式4-2】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，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圆形区域分别为红光、绿光和蓝光，则Ⅳ区域为白光 【解析】A.甲图是一束光在密度不均匀盐水中的径迹，不是沿直线传播的，说明光在不均匀的介质中传播方向会发生偏折，故A正确； B.为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”，把右侧光屏向前或向后折叠，则在右侧光屏上都不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内，故B正确； C.光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，如图折射角大于入射角，故C错误； D.红光、绿光和蓝光是色光的三原色，能通过不同比例混合成其他颜色的光，丁中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圆形区域分别为红光、绿光和蓝光，则Ⅳ区域为白光，故D正确。 故选：C。 【变式4-3】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”，“人工虹”是光的________现象。如图所示，漫画中的小孩采用上图中的__________（选填“方法一”、“方法二”或“方法一和方法二均可”）喷水时可以看到彩虹。进一步的研究表明，将红、________、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。 【答案】色散；方法二；绿 【解析】彩虹的形成原因是光的色散，当喷出水后，空气中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解成七种色光。 根据“背日喷乎水，成虹霓之状”可知按照漫画中的方法二喷水，我们就可以看到彩虹。 红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生其他任何颜色，这三种色光就是光的三原色。 模型05.认识光谱 ( 技巧： 复色光进入介质后，不同波长的光折射率存在差异：波长越短（如紫光），介质折射率越大，偏折程度越高；波长越长（如红光），折射率越小，偏折程度越低。 当白光斜射入三棱镜时，不同色光因偏折角度不同彼此分离，最终按波长顺序散开，直接形成我们肉眼可见的彩色光谱。 1666年牛顿的三棱镜色散实验，首次将太阳光分解为连续彩色光带，不仅证实白光是复色光，也让人类第一次通过实验手段系统认识了光谱的客观存在。 ) ( 不可见光判断 ‌ ：红光外侧是红外线（热效应强），紫光外侧是紫外线（荧光效应、杀菌）。 ‌‌ 口诀： 白过三棱七色开，红橙黄绿蓝靛排。 波长递减偏折大，紫光居底最外层。 提醒： ‌ 红 紫偏折 记 反 ‌ ：白光 经过 三棱 镜 后， ‌ 红 光偏折最小，紫光偏折最大 ‌ 。光 谱顺 序从 顶 到底依次是 红 、橙、黄、 绿 、 蓝 、靛、紫，千万 别 把 红 紫位置搞反。 ‌‌ ) 【例5】红外线和紫外线经常被应用在电子产品中，它们都属于___________（选填“可见光”或“不可见光”），家中的空调遥控器是靠__________来实现对空调的遥控的，医院经常用__________（选填“红外线”或“紫外线”）灯灭菌。 【答案】不可见光；红外线；紫外线 【解析】可见光的范围是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，红外线和紫外线不在该范围内，属于不可见光。 红外线具有遥控遥感的特性，空调遥控器依靠红外线传递控制信号，实现对空调的遥控。 紫外线具备杀菌消毒的作用，医院常用紫外线灯来进行灭菌操作。 【变式5-1】晴天晒被子能杀菌，这是利用太阳光中的___________（选填“红外线”或“紫外线”）；晒过太阳后的被子暖热，这是利用太阳光中的___________（选填“红外线”或“紫外线”）。 【答案】紫外线；红外线 【解析】紫外线有荧光效应，同时也有杀菌作用；红外线主要利用它的热作用。 【变式5-2】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 【解析】A选项：适量紫外线能促进人体维生素 D 合成，对骨骼健康有益；过度照射紫外线会损伤皮肤，选项表述过于绝对； B选项：物体温度越高，辐射的红外线越强，红外测温、热成像设备都是利用这一特性工作； C选项：紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，验钞机、防伪标识均利用这一原理，表述正确； D选项：红外线和紫外线都属于不可见光，人眼无法直接看到。 故选C。 【变式5-3】如图所示，在深盘中盛一些水，盘边斜放一个平面镜，使平面镜的下部浸入水中，让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上，可在白纸上看到七彩光带。下列有关说法正确的是（　　） A.该现象与彩虹的形成原理不同 B.七彩光带之外再无其他光 C.七彩光带说明了白光是由各种色光混合而成的 D.光在水中和空气中的传播速度相同 【答案】C 【解析】A.如图所示的装置相当于三棱镜，太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光，属于光的色散现象，彩虹是光的色散形成的，该现象与彩虹的形成原理相同，故A错误； B.在彩色光带外侧有看不见的光，有红外线和紫外线，故B错误； C.太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光，因此在白纸上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，说明白光是由各种色光混合而成的，故C正确； D.光在不同介质中传播速度不同，光在水中和空气中的传播速度不同，故D错误。 故选C。 模型06.红外线的特点及应用 ( 技巧： 红外线是波长介于可见光红光与微波之间的不可见电磁波， ‌ 具有显著热效应和强穿透力 ‌ ，任何高于绝对零度的物体都会持续辐射红外线。 主要物理特点 ‌ 热效应显著‌：物体吸收红外线后温度升高，这是红外测温和加热技术的基础。 ‌不可见性与穿透力‌：人眼无法直接观察，但能穿透雾、烟、尘，且不受可见光变化干扰。 ‌普遍辐射‌：自然界中所有温度高于 -273.15 ℃ 的物体均在向外辐射红外线。‌‌‌‌ 主要应用领域 ‌日常生活‌：电视机遥控器、红外取暖器、红外烤箱及智能家居控制。 ‌工业与检测‌：红外测温仪、热像仪用于电力巡检、设备故障诊断及车辆分离检测。 ‌医疗健康‌：红外理疗灯改善血液循环，辅助治疗慢性炎症及肌肉疼痛。 ‌军事安防‌：夜视仪、红外侦察、导弹制导及边境监控系统。‌‌‌ 口诀： 红光外侧不可见，热效显著穿透烟。 遥感夜视测体温，遥控加热亦方便。 提醒： ‌ ① 一切物体都辐射红外线 ‌ ： 0 ℃ 以下的物体同样会发出红外线，不存在 “ 低温物体不辐射 ” 的情况，只是辐射强度随温度降低而减弱。 ‌‌ ‌ ② 红外线不是红色的光 ‌ ：红光属于可见光，红外线是不可见光，波长比红光长，二者是不同波段的电磁波。 ‌‌ ) 【例6】为寻找地震后被掩埋在废墟里黑暗环境下的生还者。新加坡工程师利用蟑螂体型小、喜好在黑暗缝隙内爬行的特点，打造半机械搜索蟑螂。为探测生还者，应在蟑螂背部固定微型（　　） 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 【解析】为了追踪和搜索蟑螂，探测地震生还者，可以在它的背部固定微型红外线照相机。故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式6-1】“导弹灭火”技术可解决高楼灭火难题，如图所示，探测器上有两只眼：“红外线”和“激光”。当高楼内火源不明时，可用___________发现火源，再用_________精确测量到火源距离（选填“激光”或“红外线”）。 【答案】红外线；激光 【解析】在消防火险发生的初期，灾害往往是由于不明显的隐火引起的，应用红外线热成像仪可以快速有效的发现这些隐火，找到火源，及早灭火。 激光测距的原理：激光测距仪向目标发射激光脉冲束，接受返回来的激光束，测出激光往返所用的时间，就可以算出所测的距离。 【变式6-2】我国的高分十一号卫星应用于农作物估产和防灾减灾等领域，通过监测地面、农作物和森林辐射出的__________（选填“红外线”或“紫外线”），获得温度变化的数据，可以进行森林火情预警。物体的温度越高，这种___________（选填“可见光”或“不可见光”）的辐射越________（选填“强”或“弱”）。 【答案】红外线；不可见光；强 【解析】所有温度高于绝对零度的物体都会向外辐射红外线，红外辐射的强度和物体温度直接相关，卫星通过捕捉地面、植被的红外信号可以精准获取温度数据，实现火情预警，紫外线不具备这类测温应用的特点。 红外线无法被肉眼直接看到，属于不可见光。 物体温度与该种不可见光的辐射强度正相关，温度越高，辐射越强。 【变式6-3】小华家养了一只狗，她发现一个奇特现象：周围环境看似安静、没有任何声音时，狗却会突然表现得非常警惕，这很可能是因为（ ） A.狗接收紫外线的能力比人强 B.狗的发声频率范围比人的大 C.狗接收红外线的能力比人强 D.狗的听觉频率范围比人的大 【答案】D 【解析】人耳能听到的声音频率范围大约是20Hz 到20000Hz。低于20Hz的声音称为次声波，高于20000Hz的声音称为超声波，人耳都听不到。 而狗的听觉频率范围比人更广，通常能达到15Hz到50000Hz。这意味着狗不仅能听到人耳能听到的声音，还能听到频率高于20000Hz的超声波。 当周围环境中存在人类听不到的超声波或次声波时，人会觉得安静，但狗却能敏锐地捕捉到这些声音，从而表现出警惕。 故选D。 模型07.紫外线的特点及应用 ( 技巧： 紫外线是 ‌ 人眼看不见的光 ‌，波长比紫光短，核心特点就三个：‌ 化学作用强、能使荧光物质发光、能杀菌消毒 ‌ 。 化学作用强 ‌ ：容易使照相底片感光，所以拍立得照片别暴晒在阳光下，否则会白茫茫一片。 ‌ 荧光效应 ‌ ：照射荧光物质会发光，用来验钞、防伪，识别钞票和商标真伪。 ‌ 杀菌消毒 ‌ ：能破坏微生物的 DNA/RNA ，医院手术室、病房、消毒柜都用它灭菌。 ‌生理作用 ‌ ：适量照射促进人体合成维生素D，帮助吸收钙；过量会灼伤皮肤，甚至诱发皮肤癌。 ‌ 看到“验钞”“防伪”就选荧光效应 ‌ ；看到“消毒”“杀菌”就选化学作用或杀菌特性。 ‌ 记波段分清穿透力 ‌ ：UVC（200~280nm）穿透力最弱，普通玻璃就能 挡住，但杀菌最强、对人体伤害最大； UVA （ 315 ~ 400nm ）穿透力最强。 ‌ 玻璃题是高频考点 ‌ ：需要紫外线透出的灯管用石英玻璃，需要阻挡紫外线防伤害的柜门用普通玻璃。 ‌ 注意 “ 适量 ” 与 “ 过量 ” ‌ ：适量有益（合成维生素 D ），过量有害（晒伤、皮肤癌），题目经常考这个对比。 ‌‌ 口诀： 紫外隐形能量强，杀菌验钞促健康。 穿透虽弱伤肤表，合理防护保安康。 提醒： 紫外线只能杀灭直接照射到的微生物，穿透力很弱，一张纸或一层灰就能挡住它，所以消毒时物体必须充分暴露。‌‌ ) 【例7】下列装置利用紫外线工作的是（　　） A.声呐 B.消毒灯 C.电视遥控器 D.手机 【解析】A.声呐通过发射超声波，运用回声定位的方法来探测海洋的深度等，故A错误； B.消毒灯是利用紫外线来进行消毒杀菌的，故B正确； C.电视遥控器是利用遥控器发出的红外线来控制电视的，故C错误； D.手机是利用电磁波来传递信息的，故D错误。 故选：B。 【变式7-1】下列关于紫外线与红外线的说法，正确的是（　　） A.医院里常用紫外线来消毒杀菌 B.用紫外线照射人体总是有益的 C.红外线可以传递光能，而紫外线不能 D.验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪 【答案】A 【解析】A.医院里常用紫外线来消毒杀菌，故A正确； B.过量的紫外线照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌，故B错误； C.红外线、紫外线都可以传递光能，故C错误； D.验钞机利用紫外线来鉴别纸币的真伪，故D错误。 故选：A。 【变式7-2】医院的手术室和病房里常会配备紫外线灯，有的公交车也会配备紫外线灯，它一般会发出淡紫色的光，下列有关说法不正确的是（     ） A.医院紫外线灯的作用是用来灭菌消毒的 B.紫外线是淡紫色的光 C.紫外线可以使荧光物质发光，用来防伪 D.配戴护目镜可有效防止紫外线对眼睛的伤害 【答案】B 【解析】紫外线属于不可见光，人眼看不到它，灯管发出的淡紫色光只是伴随产生的少量可见光，并不是紫外线本身。 A、C、D的说法都正确：医院用紫外线灭菌消毒，紫外线能让荧光物质发光用于防伪，护目镜也能阻挡紫外线、保护眼睛。‌‌ 故不正确的选B。 【变式7-3】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对应的是________线，曲线②对应的光线具有比较显著的___________。 【答案】紫外；热效应 【解析】太阳光经三棱镜色散后，A点外侧为红外线，B点外侧为紫外线。红外线具有显著的热效应，而紫外线具有杀菌等特性。 从图乙可以看出，曲线①的温度上升较慢，说明其对应的光线热效应不显著，因此曲线①对应的是紫外线；曲线②的温度上升较快，说明其对应的光线热效应显著，因此曲线②对应的是红外线。 故答案为：紫外；热效应。 1.（2026·四川甘孜、阿坝）初秋的午后，漫步在新都桥的杨树林里，看见阳光透过枝叶间隙在地面形成一个个光斑。光斑形成的原因是（ ） A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散 【答案】C 【解析】AC.阳光在同种均匀介质中沿直线传播，太阳发出的光线通过缝隙（小孔）后，在地面形成太阳的像，因此出现一个个光斑。光的反射是光照射到物体表面后返回原介质的现象，不能解释地面光斑的形成，故A不符合题意，C符合题意； B.光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象，故B不符合题意； D.光的色散是白光分解成多种色光的现象，故D不符合题意。 故选C。 2.（2026·四川泸州）小科技，大安全。高速公路的护栏上没有安装照明设备，但是夜晚车灯照射到护栏某些位置时却能“闪闪发光”。下列现象与其光学原理相同的是（ ） A.日食现象 B.雨后彩虹 C.海市蜃楼 D.湖面倒影 【答案】D 【解析】D.护栏“闪闪发光”的光学原理是光的反射，护栏的反光结构将车灯发出的光反射回人眼，因此看起来发亮。湖面倒影是平面镜成像，原理为光的反射，和题干原理一致，故D符合题意； ABC.日食是光沿直线传播形成的；雨后彩虹是光的色散现象，本质是光的折射；海市蜃楼是光在不均匀空气中发生折射形成的。故ABC不符合题意。 故选D。 3.（2026·陕西）下列现象由光的直线传播形成的是（ ） A.小孔成像 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼 【答案】A 【解析】A.小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立实像，故A符合题意； B.水中倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意； C.雨后彩虹是太阳光通过空气中的小水滴发生折射，分解成多种色光的色散现象，属于光的折射，故C不符合题意； D.海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中发生折射形成的虚像，属于光的折射现象，故D不符合题意。 故选A。 4.（2026·宁夏）《诗经》中记载“十月之交，朔月辛卯，日有食之”，这是世界上关于日食的最早记录。日食形成的原因是（　　） A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散 【答案】A 【解析】A.光在同种均匀介质中沿直线传播，月球运行至太阳与地球之间且三者共线时，遮挡太阳射向地球的光线形成日食，故A符合题意； B.光的反射是光遇介质分界面返回原介质的现象，与日食成因无关，故B不符合题意； C.光的折射是光斜射入不同介质时传播方向偏折的现象，与日食成因无关，故C不符合题意； D.光的色散是复色光分解为单色光的现象，与日食成因无关，故D不符合题意。 故选A。 5.（2026·贵州）激光雷达是电动汽车自动驾驶技术所需的核心设备之一、雷达发射的激光遇到路障会返回，这是因为激光在路障表面发生了（ ） A.直线传播 B.反射 C.折射 D.色散 【答案】B 【解析】激光遇到路障后返回，是因为光射到路障表面后，被反射回原来的传播方向，这种现象是光的反射。 故选B。 6.（2026·广东）上游泳课时，老师告诉同学们，清澈见底的泳池，池水看起来比实际的浅。这是由于光发生了（ ） A.色散 B.折射 C.漫反射 D.镜面反射 【答案】B 【解析】池底反射的光从水斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，会形成池底的虚像，虚像位置比实际池底偏高，池水看起来变浅，所以原理是光的折射；色散是白光经过三棱镜分解为彩色光，漫反射、镜面反射都属于光的反射。 故选B。 7.（2026·重庆）如图所示，快递站使用条码扫描机记录包裹的出库信息。下列描述正确的是（ ） A.扫描机的摄像头相当于凸透镜 B.光在条码表面发生折射 C.条码在摄像头中成正立的虚像 D.补光灯的白光由红光、绿光混合而成 【答案】A 【解析】AC.扫描机的摄像头是凸透镜，根据凸透镜成像规律，条码应放置在摄像头的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故A正确，C错误； B.条码表面粗糙不平，光在条码上发生漫反射，使不同方向都能接收到反射光方便扫描，故B错误； D.光的三原色是红、绿、蓝，补光灯的白光由红光、绿光、蓝光混合而成，故D错误。 故选A。 8.（2026·广西）如图，运动员在跑步。运动员影子的形成是由于光的（ ） A.折射 B.色散 C.反射 D.直线传播 【答案】D 【解析】A.光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折的现象，故A不符合题意； B.光的色散是复色光分解为单色光的现象，故B不符合题意； C.光的反射是光遇到介质分界面改变传播方向返回原介质的现象，都不是影子形成的原因，故C不符合题意； D.影子的形成原理是光的直线传播，光在同种均匀介质中沿直线传播，当光遇到不透明的人体时，无法穿过人体，在人体后方光照不到的暗区就形成了影子，故D符合题意。 故选D。 9.（2026·江苏南通）如图所示，在注满水的透明塑料瓶下方侧壁钻一个小孔，打开瓶盖，水从小孔流出；将激光笔正对小孔并打开，光屏上没有出现光点，激光随着弯曲的水流“流”到水槽中，这一现象的主要原理是（ ） A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散 【答案】B 【解析】A.光在同种均匀介质中沿直线传播，若光沿直线传播应直接射向光屏，无法解释光跟着弯曲水流偏转的现象，故A不符合题意； B.光在水流与空气分界面发生反射，传播方向改变，但无法穿出水流，从而沿着弯曲的水流传播，故B符合题意； C.光从水斜射入空气发生折射时，光线会射出水流，不会沿水流传播，故C不符合题意； D.光的色散是指复色光分解为单色光的现象，故D不符合题意。 故选B。 10.（2026·江苏苏州）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；= 【解析】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α=β。 【基础夯实】 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 【解析】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.商场的自动扶梯入口处的感应装置，主要利用___________来感应有无乘客通过从而调节运行速度。“晴天晒被子”则利用了太阳光中的___________杀菌消毒。（均选填“红外线”或“紫外线”） 【答案】红外线；紫外线 【解析】红外线的主要特征是热作用强，常用于红外遥控、红外遥感和红外加热等。商场的自动扶梯入口处的感应装置，主要利用红外线来感应有无乘客通过从而调节运行速度。 紫外线具有化学效应，能杀菌，制成灭菌灯；“晴天晒被子”则利用了太阳光中的紫外线杀菌消毒。 3.如图所示，一束白光通过三棱镜获得色散光带，将温度传感器与计算机连接，把温度传感器探头放在红光外侧。该现象表明白光是________（选填“单”或“复”）色光，三棱镜对________光的偏折程度最大，计算机屏幕上显示的探头处的温度________（选填“上升”或“下降”）。 【答案】复；紫；上升 【解析】白光是由多种色光混合而成的，属于复色光，通过三棱镜会发生色散现象分解出不同色光。 在可见光中，三棱镜对紫光的偏折程度最大，对红光的偏折程度最小。 红光外侧是红外线，红外线具有热效应，会使温度传感器探头处的温度上升。 4.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 【解析】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。 5.用放大镜仔细观察彩色电视机画面上的色条，会看到排列有序的三色发光区域是（　　） A.红、绿、蓝 B.红、绿、紫 C.蓝、绿、紫 D.红、黄、蓝 【答案】A 【解析】用放大镜观察彩色电视机画面上的色条，会看到红、绿、蓝三种有序排列的发光区域。彩色电视机、计算机显示器和手机屏幕上的丰富色彩，都是由红、绿、蓝三种色光按不同比例混合而成的。故选A。 6.如图所示，一束紫光经三棱镜折射后，在光屏上a点处形成一个紫色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将紫光改为红光，以下说法正确的是（　　） A.保持光屏位置不变，红色光斑在a点下方 B.保持光屏位置不变，红色光斑仍在a点处 C.将光屏向左平移，红色光斑仍可落在a点处 D.将光屏向右平移，红色光斑仍可落在a点处 【答案】D 【解析】AB.不同色光经三棱镜折射时的偏折能力不同，紫光的偏折能力比红光要强。保持入射光位置及方向不变，仅将紫光改为红光，保持光屏位置不变，则红光的光斑会在a的上方，故AB错误； CD.如果将光屏向左平移，红光光斑会上移，不可能落在a点；相反，如果将光屏向右平移，红光光斑会下移，则可能落在a点的位置。故C错误，D正确。 故选D。 7.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 【解析】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。 8.（多选）医院的手术室和病房里常会配备紫外线灯，有的公交车也会配备紫外线灯，它一般会发出淡紫色的光，下列有关说法正确的是（ ） A.医院紫外线灯的作用是用来灭菌消毒的 B.紫外线是淡紫色的光 C.紫外线可以使荧光物质发光，用来防伪 D.配戴护目镜可有效防止紫外线对眼睛的伤害 【答案】ACD 【解析】A.紫外线能杀死微生物，医院紫外线灯可用于灭菌消毒，故A正确； B.紫外线是人眼看不见的光，紫外线灯发出的淡紫色光是可见光，不是紫外线本身，故B错误； C.紫外线能使荧光物质发光，可用于防伪，故C正确； D.过量紫外线对眼睛有害，佩戴护目镜可有效减少紫外线对眼睛的伤害，故D正确。 故选ACD。 9.如图所示，太阳光通过三棱镜后在光屏上形成彩色光带。 （1）这种现象叫做光的_________； （2）光经过三棱镜后________的偏折程度大； （3）为了使现象明显，应该选用________色的光屏。 【答案】（1）色散；（2）紫光；（3）白 【解析】（1）太阳光通过三棱镜后在光屏上形成彩色光带，这种现象叫做光的色散。 （2）在太阳光分解出的各种色光中，紫光的偏折程度最大。 （3）为了便于观察彩色光带，应选用白色光屏，因为白色光屏能反射各种色光，使色散现象更明显。 10.小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下： （1）一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，如图甲所示，这个现象叫___________，该现象说明了太阳光是__________（选填“单色光”或“复色光”）。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，我们在光屏上将_________（选填“能”或“不能”）看到彩色光带。 （2）图乙中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的__________比较显著； （3）如图丙所示，将红、绿、________三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。 （4）如图丁所示，把一根筷子插入水中，由于光的折射，在水的上方空气中看去，筷子在水中的部分看起来向________（选填“上”或“下”）弯折。 【答案】（1）光的色散；复色光；不能；（2）热效应；（3）蓝；（4）上 【解析】（1）一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫光的色散，这表明太阳光是复色光。 如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，该棱镜只能透过蓝色光，吸收其他色光，所以光屏上看不到彩色光带。 （2）红外线具有热效应，它可以将物体的温度提升；乙图中的温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的热效应比较显著。 （3）光的三原色是红、绿、蓝，将红、绿、蓝三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。 （4）插入水中的筷子，由筷子反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线的方向看去，看到筷子在水中的部分是向上弯折，此时看到的像是筷子的虚像。 【培优拔高】 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 【解析】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.红外线和紫外线经常被应用在电子产品中，它们都属于___________（选填“可见光”或“不可见光”），图甲是医院手术室、病房里常用的一种消毒灯，工作时发出__________来灭菌消毒；图乙是电视机的遥控器，通过发出___________来遥控电视机。 【答案】不可见光；紫外线；红外线 【解析】红外线和紫外线都在人眼可见范围以外，属于不可见光。医院手术室、病房常用紫外线灯灭菌消毒，因为紫外线能杀死微生物；电视机遥控器通过发出红外线来实现对电视机的控制。 3.英国物理学家牛顿用三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜。如图彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、________、蓝三种色光混合而成的。在电影院里，不同座位上的人都能看清银幕上的画面，这是因为光在粗糙白色的银幕上发生了________反射。 【答案】绿；漫 【解析】色光三原色为红、绿、蓝，彩色电视机的丰富色彩就是由这三种色光按照不同比例混合得到的； 因光在粗糙表面发生漫反射，反射光线向各个方向传播，可使不同座位的人都接收到反射光、看清画面。 4.如图所示，让一束太阳光通过挡板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，在光屏上可以看到红、橙、黄、绿、蓝、________、紫七种色光的彩色光带。人们发现，自然界中___________三种色光无法用其他色光混合而成，其他色光则可以通过这三种色光适当混合而得到。 【答案】靛；红、绿、蓝 【解析】太阳光为混合色光，由于组成中不同颜色的光在玻璃中的折射程度不同，所以它们通过三棱镜后的折射程度不同，太阳光经三棱镜后，光屏上可以看到出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色带。 科学家发现有三种色光可以混合成其他颜色的色光，而无法用其他颜色的色光混合而成，称之为色光的三原色，分别是红、绿、蓝。 5.如图所示，将一块蓝色透明玻璃片甲和一块红色透明玻璃片乙水平放置并部分重叠，然后在正下方的水平桌面上放置一张白纸，让太阳光竖直照射到玻璃片上。关于白纸上各区域所呈现的颜色，下列说法错误的是（　　） A.Ⅰ区域为蓝色 B.Ⅱ区域为紫色 C.Ⅱ区域为黑色 D.Ⅲ区域为红色 【答案】B 【解析】透明物体的颜色是由透过的色光决定，蓝色透明玻璃片甲只允许蓝色光透过，红色透明玻璃片乙只允许红色光透过，故I区域为蓝色，Ⅲ区域为红色，而蓝色透明玻璃片甲不允许红光透过，红色透明玻璃片乙不允许蓝光透过，故Ⅱ区域为黑色，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。 故选B。 6.关于图示的各种情景，下列说法中错误的是（　　） A.甲图中：从各个方向都能看到投影屏幕上的景物，是漫反射 B.乙图中：白光是由各种色光组成的 C.丙图中：潜望镜是利用光的折射现象制成的 D.丁图中：玻璃外墙有时很刺眼，是由于光在玻璃墙表面发生了镜面反射 【答案】C 【解析】A.甲图中：从各个方向都能看到投影屏幕上的景物，是漫反射，故A正确，不符合题意； B.乙图中：白光是由各种色光混合组成的，故B正确；不符合题意； C.丙图中：潜望镜是利用光的反射现象制成的，故C错误，符合题意； D.丁图中：玻璃外墙有时很刺眼，是由于光在玻璃墙表面发生了镜面反射，故D正确，不符合题意。 故选：C。 7.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直线传播形成的 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.适当增大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】A 【解析】A.太阳光通过三棱镜后在光屏上呈现彩色光带，这是光的色散现象，是由于光的折射形成的，并非光的直线传播，故A错误，符合题意； B.不同色光的偏折角度不同，其中紫光的偏折程度较大，从图中可知B为紫光，故B正确，不符合题意； C.光屏上A光（红光）外侧是红外线，红外线具有热效应，故C正确，不符合题意； D.适当增大光屏与三棱镜之间的距离，光带会更宽，这样可以更清晰分辨光带上的色彩，故D正确，不符合题意。 故选A。 8.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 【解析】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。 9.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 【解析】（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。 10.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 【解析】（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。 第 1 页 共 27 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $