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第四章 光现象
光的色散
第5节
01
通过观察生活中的一些现象，知道太阳光是由色光组成的。
02
通过实验了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的。
03
知道光的三原色，色光按不同比例混合可以形成丰富的色彩 。
04
了解可见光谱，以及红外线与紫外线的应用。
一束光从空气斜射入三棱镜的一边，从另一边射出，一共有几次折射？画出光通过三棱镜的光路图。
光从空气斜射入玻璃，再从玻璃折射到空气，要发生2次折射，最终折射光线靠近另一底边射出。
三棱镜
空气
同学们：你是否见过美丽、壮观的彩虹？想过没有，彩虹是怎样形成的？
学习了光的色散，你就明白了。
第5节 光的色散
17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，这才揭开了光的颜色之谜。
牛顿用玻璃三棱镜分解太阳光
色散
（1）实验探究：光的色散
让一束太阳光照射到三棱镜上，观察从三棱镜射出的光有什么变化？
实验现象：白光经两次折射后，在屏幕上形成了一条彩色光带。颜色依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
探究结论：
①白光不是单色光，是由各种色光混合成的。
②不同的色光通过三棱镜的偏折程度不同。红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。
（2）光的色散
①太阳光（白光）通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。
②复色光
太阳光（白光）是由各种色光混合而成的，叫做复色光。
③单色光
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光叫做单色光。
太阳光的色散
如果没有三棱镜，也可以用如图所示的装置来进行光的色散实验。在深盘中盛一些水，盘边斜放一个平面镜，使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白墙或白纸上。观察白墙或白纸上反射光的颜色。
光的色散实验
三棱镜对不同颜色的光的折射程度不同，对红光折射最小，对紫光折射最大，所以才会产生白光的色散现象。
（3）光的色散发生原因
彩虹形成的原因：
雨后的天空悬浮着大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射、折射后发生色散，如果这些色光刚好进入我们的眼睛，我们就能看到彩虹了。
肥皂泡的色散现象
钻石的色散现象
（4）生活中的色散现象
人们发现，把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，能产生各种颜色的光，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。
把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
红+绿=黄
绿+蓝=青（靛）
红+蓝=品红
红+绿+蓝=白
红
绿
蓝
白
（1）色光的三原色
色光的混合
（2）电视机屏幕的三原色
彩色电视机就是利用色光的混合调出各种色彩来的。用放大镜观察彩色电视工作时的屏幕画面上的各色光条，可以发现，电视屏幕上显现出的丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色条合成的。
用放大镜观察会发现屏幕上只有红、绿、蓝三种发光色条。
（1）可见光谱
三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，叫做太阳的可见光谱。
可见光谱
（2）红外线①把红光之外的辐射叫做红外线 。
英国天文学家赫歇尔在1800年研究光谱中各种色光的热效应时，把温度计移到光谱的红光区域的外侧，结果温度上升得很快，说明那里有看不见的射线射到温度计上，于是发现了红外线。
②红外线的特性
a. 热作用强
一切物体都在不停地发射红外线，同时也在吸收其他物体发射来的红外线；物体的温度越高，辐射的红外线越多（热学中的“热传递”实际上就是物体发射红外线）。
b. 穿透云雾能力强
使用对红外线敏感的底片可进行远距离或高空摄影，并可以在没有可见光的夜间摄影。
③红外线的应用
红外线加热（电烤箱、浴室暖灯、远红外取暖器、红外线理疗器等）等。
红外线烤箱
远红外取暖器
红外线理疗器
用红外胶片拍摄的“热谱图”
一个物体，当他的温度升高时，尽管看起来外表还跟原来一样，但他辐射的红外线却会增强。
人体生病的时候，局部皮肤的温度异常，如果在照相机装上对红外线敏感的胶片，给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助于诊断疾病。
红外线成像
红外线夜视仪
红外线夜视仪
夜间人的体温比野外外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比他们强。人们根据这个道理制成了红外线夜视仪。
红外线遥控
电视机、空调等遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线脉冲，以实现对电器的控制。
红外线加热、红外测温、红外线定位等。
④红外线的其他一些应用
红外测温仪
红外自动水龙头
红外线烤箱
德国化学家里特1801年在光谱的紫光区域外侧放置了一张照相底片，结果底片感光了，于是发现了紫外线。
①紫外线
在光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫紫外线。
（3）紫外线
照相底片感光
②紫外线的特性
紫外线的生理作用强，能杀死微生物；
紫外线能使荧光物质发光。
紫外线的化学作用强，很容易使相片底片感光；
高温物体如太阳、弧光灯和其他炽热物体发出的光中都有紫外线；汞等气体放电时也会发出紫外线。
a. 荧光效应——紫外线验钞机
使荧光物质发光
紫外线使钞票上的荧光物质发光 ，用于检验钞票的真伪。
③紫外线的应用
b . 杀死微生物——紫外线灭菌灯
医院、饭店用紫外线灯灭菌
紫外线消毒灭菌
冠状病毒病期间，食品杂货正在使用紫外线消毒机进行消毒
c. 有助于人体合成维生素D
适当照射紫外线，有助于人体合成维生素D，维生素D能促进身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。
过量的紫外线对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤发生病变。
长期、多次的曝晒，可造成皮肤和粘膜的日光性角化症，如额部、颊部、鼻尖、唇、眼睑出现单个和多个平顶形角化层增厚。
④紫外线的危害
防晒帽、眼镜、防晒霜
⑤防护紫外线的方法
紫外线防护面具
紫外线防晒伞
预防紫外线最好的办法就是外出时戴上墨镜、遮阳伞或宽檐帽，避免在阳光直射的地方久待，眼睛不要对着太阳看，在下雪天尤其注意。
共同点 不同点 应用
红外线
紫外线
都是不可见光
存在于
红光外侧
存在于
紫光外侧
能使被照射的物体发热，具有热效应.
能使荧光物质
发光；能灭菌.
红外探测器;
红外照相机;
红外夜视仪……
验钞机;
紫外灭菌灯……
（4）红外线与紫外线的区别
光的色散
①太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光.
②可见光谱：把按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、
紫排列的彩色光带，称为光谱.
③色光的三原色：红、绿、蓝.
紫外线
特性
应用：加热物体；遥控电器；成像等.
应用：消毒；验钞等.
特性
①一切物体都在不停地发射、吸收红外线.
②红外线的热作用强；
③红外线的穿透能力比较强.
①使荧光物质发光.
②能杀死微生物，用来灭菌消毒.
③适当照射有助于人体健康.
课堂总结
光的
色散
看不见
的光
红外线
1.我们经常使用一种叫“测温枪”的测温仪器，只要把“枪口”对准人的额头或手腕，“枪尾”的显示屏就能用数字直接报告人体的温度，测温枪测温利用的是(　　)
A.红外线 B.紫外线
C.红光 D.紫光
A
2.下列事例中，属于应用紫外线的荧光效应来工作的是(　　)
A.夜视仪
B.遥控器
C.验钞机
D.医生用B超检查身体
C
3.光在真空中的传播速度为　　　　m/s。让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，如图，在白屏上就形成一条彩色光带，这种现象叫作光的　　　，这种现象表明太阳光是由　　　　　混合而成的，最早由英国物理学家_______发现的，其中红、绿、　　被称作光的三原色。
3×108
色散
多种色光
牛顿
蓝
4.如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上的②区域形成七色光带，这是光的　 　 现象。电视机遥控器是利用　　(选填“①”
“②”或“③”)区域内的光实现遥控的；将其中的红光、　　光、蓝光按相同的比例混合可以得到白光。
色散
①
绿
5.小明按如图所示的方法探究“光的色散现象”。
(1)小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数会　　　；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫作　　　　。
升高
红外线
(2)若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到____________
___________；说明在紫光的外侧也存在着一种不可见光，这种光叫作　　　　。
纸条上的荧
光物质发光
紫外线
解析　一切物体都在不停地发射红外线，红外线的主要特征是热作用强，所以测温枪测温利用的是红外线，选A。
解析　夜视仪是利用红外线的热效应来工作的，故A不符合题意；
遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线，用它来传递信息，实现对电视等电器的控制，故B不符合题意；
验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来鉴别钞票的真伪，故C符合题意；
医生用B超检查身体，利用了声音能传递信息，故D不符题意。
解析　太阳光经三棱镜后，光屏上会出现红、橙、
黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这个现象叫光的色
散现象；红光之外是红外线，即①区是红外线，
红外线能遥控电视机；红、绿、蓝这三种色光就
是光的三原色，所以红、绿、蓝三种色光按相同
的比例混合可以得到白光。
解析　(1)红外线具有热效应，它位于红色光的外侧，所以把温度计放在红色光的外侧，温度计的示数会升高；
(2)在紫光之外有人眼看不见的紫外线，紫外线最显著的效应是荧光效应，它可以使荧光物质发光。

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