第四章光現(xiàn)象第5節(jié)

光的色散課題引入彩虹是非常壯觀美麗的，一般都有七種顏色，同學(xué)們有沒有思考過它是怎么形成的嗎？課題引入太陽發(fā)出的光，照亮了地球，使萬物生輝。17世紀以前，人們一直認為白色是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽光，這才揭開了光的顏色之謎。彩虹就是太陽光在傳播中遇到空氣中的水滴，經(jīng)反射、折射后產(chǎn)生的現(xiàn)象。色散讓一束太陽光照射到三棱鏡上（圖4.5-1）。從三棱鏡射出的光有什么變化？色散太陽光是白光，它通過棱鏡后被分解成各種顏色的光，這種現(xiàn)象叫光的色散（dispersion）。如果用一個白屏來承接，在白屏上就形成一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。這說明，白光是由各種色光混合而成的。色散太陽光的色散如果沒有三棱鏡，也可以用圖4.5-2所示的裝置來進行光的色散實驗。在深盤中盛一些水，盤邊斜放一個平面鏡，使鏡的下部浸入水中。讓一束陽光照射在水下的平面鏡上，并反射到白墻或白紙上。觀察墻壁或白紙上反射光的顏色。色光的混合人們發(fā)現(xiàn)，把紅、綠、藍三種色光按不同比例混合后，可以產(chǎn)生各種顏色的光（圖4.5-3），因此把紅、綠、藍叫做色光的三原色。彩色電視機畫面上的豐富色彩就是由三原色光混合而成的（圖4.5-4）?？床灰姷墓馊忡R把太陽光分解成不同顏色的光，它們按照一定的順序排列，形成太陽的可見光譜（圖4.5-5）?？床灰姷墓馓柕哪芰恳怨獾男问捷椛涞降厍?。如果把非常靈敏的溫度計分別放到色散后不同顏色的光處，都能夠檢測到溫度的上升。值得注意的是，在紅光以外的部分，溫度也會上升，說明這里也有能量輻射，只不過人眼看不見。我們把紅光之外的輻射叫做紅外線（infraredray）。看不見的光一個物體，當它的溫度升高時，盡管看起來外表還跟原來一樣，但它輻射的紅外線卻會增強。人體生病的時候，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機里裝上對紅外線敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片（圖4.5-6）對比，有助于診斷疾病。夜間人的體溫比野外草木、巖石的溫度高，人體輻射的紅外線比它們強。人們根據(jù)這個道理制成了紅外線夜視儀?？床灰姷墓饧t外線還可以用來遙控。電視機遙控器的前端有一個發(fā)光二極管，按下不同的鍵時，可以發(fā)出不同的紅外線脈沖，以實現(xiàn)對電視機的控制。在光譜的紫端以外，還有一種看不見的光，叫做紫外線（ultravioletray）?？床灰姷墓庾贤饩€也和人類生活有非常重要的關(guān)系。適當?shù)淖贤饩€照射對于骨骼的生長和身體健康的許多方面都有好處。紫外線能殺死微生物。在醫(yī)院的手術(shù)室、病房里，常用紫外線燈來滅菌。紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光。鈔票或商標的某些位置用熒光物質(zhì)印上標記，可以在紫外線下識別，這是一種有效的防偽措施。過量的紫外線照射對人體有害，輕則使皮膚粗糙，重則引起皮膚癌。知識點1：光的色散1.定義物理學(xué)上把白光被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的現(xiàn)象叫做色散。如圖所示，讓一束太陽光（白光）照射三棱鏡，通過三棱鏡偏折后照到白屏上，白屏上出現(xiàn)了一條由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫依次排列的彩色光帶。課堂講解知識點1：光的色散2.白光不是最單純的光光的色散實驗，因此也說明了光不是單色光，而是由各種單色光組成的復(fù)色光。白光是由多種單色光組成的復(fù)色光。特別警示

不同的單色光通過三棱鏡后偏折的程度是不同的。課堂講解知識點1：光的色散

例1：（多選）下列與光現(xiàn)象有關(guān)的一些說法中正確的是（

）A.

夜晚看到湖水中的一輪明月，這是月亮的實像B.

雨過天晴，天空出現(xiàn)一道美麗的彩虹，這是光的色散現(xiàn)象C.

通過汽車后視鏡觀察到后面的景物，這是光的折射現(xiàn)象D.

建筑物上的玻璃幕墻在陽光下格外“刺眼”，這是光的鏡面反射現(xiàn)象BD課堂講解課堂講解例1：【解析】A中夜晚看到湖水中的一輪明月，這是月亮的虛像，故A錯誤；B中雨過天晴，天空出現(xiàn)一道美麗的彩虹，這是光的色散現(xiàn)象，是由光的折射形成的，故B正確；C中通過汽車后視鏡觀察到后面的景物，這是光的反射現(xiàn)象，故C錯誤；D中建筑物上的玻璃幕墻在陽光下格外“刺眼”，這是光的鏡面反射現(xiàn)象，故D錯誤。課堂講解例2：光的世界是豐富多彩的，關(guān)于以下光現(xiàn)象，說法正確的是（

）DA.

小孔成像利用了光的反射B.

游泳池注水后，看上去好像變淺了，這是光的色散C.

人能看到物體，是因為從人眼發(fā)出的光照到了物體上D.

太陽光通過棱鏡后被分解成各種顏色的光，這是光的色散課堂講解例3：如圖所示，C為藍色玻璃，D為白屏，一束太陽光從三棱鏡的一邊入射，當太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后，出射光線再經(jīng)過C射到D上，則關(guān)于射到D上的光的顏色是（

）DA.紅光B.白光C.黃光D.藍光課堂講解例3：【解析】（1）一束太陽光從三棱鏡的一邊入射，當太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后.結(jié)果在白屏D上可以看到一條七彩的光帶，由此可知太陽光（白光）是由各種色光混合而成；（2）在三棱鏡和白屏之間放一塊藍色玻璃C，白屏D上只在原來出現(xiàn)藍光的地方出現(xiàn)一條藍色光帶，這表明透明物體的顏色是由透過的光的顏色決定的。知識點2：色光的混合1.色光的三原色（1）人們發(fā)現(xiàn)，紅、綠、藍三種色光，按照不同比例混合，可以產(chǎn)生各種顏色的光，因此把紅、綠、藍三種色光的三原色。色光的三原色按照相同比例混合后為白光。（2）色光的合成在科學(xué)技術(shù)中普遍使用，彩色電視機畫面上豐富的色彩就是由色光的三原色混合而成的。特別警示

紅、綠、藍三種色光中，任何一種色光都不能由另外兩種色光合成，但紅、綠、藍三種色光卻能夠合成任何一種色彩。課堂講解知識點2：色光的混合2.顏料的三原色用品紅、黃、藍三種顏色可以調(diào)出各種顏色，因此品紅、黃、藍三種顏色被稱為顏料的三原色，顏料的三原色按照相同的比例混合后為黑色。課堂講解知識點2：色光的混合

例1：電視機屏幕呈現(xiàn)的各種色彩是由三種色光混合而成的，這三種色光是（

）D課堂講解A.

紅、黃、綠B.

紅、黃、藍C.

紅、白、藍D.

紅、綠、藍課堂講解例1：【解析】電視熒光屏上豐富的色彩由紅綠藍三原色光混合而成的，彩色電視機熒屏上呈現(xiàn)各種顏色是由紅綠藍三色色光合成的，故ABC錯誤。課堂講解例2：關(guān)于光學(xué)的知識，下列說法正確的是（

）BA.一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，而不能吸收紅外線，且物體溫度越高，輻射出的紅外線越強B.雨后看到天空出現(xiàn)的彩虹是由于光的折射和反射形成的C.光照在物體上時，物體的顏色由照射光的顏色決定D.電視畫面的顏色是由紅、黃、藍三種色光合成的課堂講解例2：【解析】①無論是有生命的、無生命的物體都向外輻射紅外線，物體輻射紅外線的本領(lǐng)受溫度的影響，溫度越高，輻射紅外線的本領(lǐng)越強；②彩虹的形成；③不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的；④色光的三原色是紅、綠、藍。A中一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，同時也在不斷地吸收紅外線，且物體溫度越高，輻射出的紅外線越強，故本選項錯誤；B中雨后看到天空出現(xiàn)的彩虹是由于光的折射和反射形成的，故本選項正確；C中光照在物體上時，物體的顏色由反射光的顏色決定的，故本選項錯誤；D中色光的三原色是紅、綠、藍，所以電視畫面的顏色是由紅、黃、藍三種色光合成的，故本選項錯誤。課堂講解例3：下列現(xiàn)象中屬于白光色散的是（

）AA.太陽光經(jīng)過棱鏡后，分解成各種顏色的光B.紅、綠、藍三種色條合成電視畫面的顏色C.紅、綠、藍三色光按一定比例混合成白光D.紅、藍、黃三色顏料按一定比例混合成黑色知識點3：看不見的光1.紅外線（1）定義：紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種由英國科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計，試圖測量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計升溫最快。因此得到結(jié)論：太陽光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見的光線，這就是紅外線，也可以當作傳輸之媒介。課堂講解知識點3：看不見的光1.紅外線（2）應(yīng)用：①待測目標②大氣衰減③光學(xué)接收器④輻射調(diào)制器⑤紅外探測器⑥探測器制冷器⑦信號處理系統(tǒng)③顯示設(shè)備特別警示

可見光譜的紅光之外是不可見的紅外線，高溫物體向外輻射較強的紅外線。紫光之外是不可見的紫外線，適量紫外線照射有利于身體健康。課堂講解知識點3：看不見的光2.紫外線（1）特點①優(yōu)點：A.消毒殺菌；B.促進骨骼發(fā)育；C.對血色有益；D.偶爾可以治療某些皮膚病；E.紫外線照射直接影響人體維生素D的合成，不照紫外線就沒有足量的維生素D。②缺點：A.使皮膚老化產(chǎn)生皺紋；B.產(chǎn)生斑點；C.造成皮膚炎；D.造成皮膚癌；E.造成皮膚粗糙。課堂講解知識點3：看不見的光2.紫外線（2）紫外線應(yīng)用化學(xué)：涂料固化，顏料固化，光刻。生物學(xué)：紫外線滅菌法。儀器分析：礦石，藥物，食品分析。應(yīng)用：人體保健照射，誘殺害蟲，油煙氧化，光觸酶（二氧化鈦）。課堂講解知識點3：看不見的光

例1：下列利用紫外線的是（

）C課堂講解A.

醫(yī)院透視用“B超”機B.

電視遙控器C.

醫(yī)院消毒D.

用激光引導(dǎo)挖掘機開鑿大山隧道課堂講解例1：【解析】A中醫(yī)院透視用“B超”機，是利用超聲波來工作的，故不符合題意；B中電視遙控器是利用紅外線來工作的，故不符合題意；C中醫(yī)院手術(shù)室里殺菌消毒燈就是利用紫外線，故符合題意；D中用激光引導(dǎo)挖掘機開鑿大山隧道，這里用到是激光，而不是紫外線，故不符合題意。課堂講解例2：下列現(xiàn)象中，對關(guān)于紫外線應(yīng)用的說法中，不正確的是（

）DA.人民幣的防偽利用了紫外線的熒光作用B.適當照射太陽光可以促使人體合成維生素DC.經(jīng)常在太陽光下曬曬衣物，可以起到殺菌消毒作用D.電視機的遙控器可以發(fā)出不同的紫外線，來實現(xiàn)對電視機的遙控課堂講解例3：下列關(guān)于紫外線的說法不正確的是（

）CA.醫(yī)院里和食品加工廠及一些公共場合經(jīng)常利用紫外線進行殺菌B.紫外線對人體沒有好處C.利用紫外線攝像頭可以在沒有可見光的情況下攝影D.一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，也在吸收紅外線，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多課堂講解例3：【解析】A中紫外線的生理作用強，可以用來