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专题04
光的折射
、色散和看不见的光
)
光的折射定律的应用以及生活中的折射现象是中考常考点；光的色散、红外线和紫外线均属于识记性的内容，也是中考常识考查中经常出现的问题。
一、光的折射 1．定义：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叫光的折射。 2．光的折射规律： （1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧； （3）当光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 3．光路的可逆性：在折射现象中，光路是可逆的。 ◆当光从光速大的介质斜射入光速小的介质时，折射角小于入射角。 ◆生活中的折射现象：（1）池水看起来比实际的浅；（2）筷子在水中的“折射”现象；（3）海市蜃楼；（4）叉鱼时对准看到鱼的下方。（5）投影仪、幻灯机、放大镜、照相机、彩虹、潭清疑水浅、看见海面下的冰山、水中的手指“变粗”、眼睛成像、视力矫正等。
二、光的色散 1．概念：太阳光经过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象叫光的色散。 2．色散现象表明：白光是由七种色光混合而成的。 三、物体的颜色 1．透明物体的颜色：由物体透过光的颜色决定的，且物体是什么颜色，它只透过与它相同的色光，其他色光则被吸收。 2．不透明物体的颜色：由物体反射色光决定的，物体是什么颜色，它只反射跟它颜色相同的色光，其他色光全部被物体吸收。 ◆色光的三原色是红、绿、蓝。 ◆单色光：一般把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光称为单色光。 ◆复色光：由单色光混合成的光称为复色光。 ◆如果透明物体把所有的色光都透过，我们将会看到无色的透明体。 ◆当不透明物体把所有色光都反射，我们看到的物体是白色的。如果物体把所有的色光都吸收，物体是黑色的。 ◆颜料的三原色是红、黄、蓝。
四、看不见的光 1．光谱：把光线按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来，就是光谱。 2．红外线：红光之外的辐射叫做红外线。 （1）特性：一切物体都在不停地辐射红外线。物体的温度升高时，它向外辐射的红外线就会越强。 （2）特点：穿透云雾能力强（红外遥感）；较强的热效应（红外线夜视仪）；物体的温度越高，辐射的红外线越多。 3．紫外线：紫光之外的辐射叫做紫外线。 特性：紫外线的主要作用是化学作用，能促进维生素D的合成，能杀死微生物，能使荧光物质发光；过多紫外线照射有害人体健康。 4．共性：红外线和紫外线都是人眼看不见的。 ◆红外线的应用： a．利用红外线加热物体：理疗机、红外线加热烤箱等； b．红外线遥感：红外线夜视仪、红外线测距仪、红外线照相； c．红外线遥控：电视、空调等的遥控器。 ◆紫外线的应用 a．有助于人体合成维生素D； b．诱发基因突变以培育生物新品种； c．化学催化、消毒灭菌； d．鉴别古画、识别商标和钞票等。
常考题型分析
命题角度 　光的折射
【典例1】如图所示，光在玻璃和空气的界面MN同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　　）
A．入射角为 60°，界面右侧是空气
B．折射角为 40°，界面右侧是玻璃
C．入射角为 30°，界面左侧是空气
D．折射角为 50°，界面左侧是玻璃
【答案】D
【解析】已知MN是界面，过入射点O作出法线，则由图可知，∠AOM＝60°，则∠BON＝60°，
所以入射角∠BOE＝90°﹣60°＝30°，而∠COM＝40°，则折射角∠COF＝90°﹣40°＝50°；
因折射角大于入射角，所以MN的右边是空气，左边是玻璃。故选项D正确。
【点拨】（1）已知光在玻璃和空气的界面MN，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。（2）光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。（3）光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气射入其他透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
【典例2】某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）
A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
B．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
C．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方
【答案】B
【解析】（1）往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射角大于入射角画出折射光线，P点如下图所示：
（2）水面上升至b位置时，光在水中沿直线传播，经水池侧壁反射后，光线从水中斜射向空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，如下图所示：
通过上图可知：我们在上方看起来，光斑的虚像在Q点，即Q在S的上方。
故选：B。
【点拨】（1）水面升至a位置时，光从水斜射入空气中时，入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光线的方向；（2）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播。
1．一束光入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，其光路图如图所示，下列关于图中各角的关系错误的是（　　）
A．∠2一定等于∠1 B．∠3一定小于∠1
C．∠5可能小于∠3 D．∠5一定等于∠1
2．（多选）在如图所示的四种情景中，属于光的折射现象的是（　　）
A．灯光照射下形成的影子
B．透过放大镜形成的像
C．看起来水没那么深
D．光亮勺子中形成的像
3．如图所示是光从玻璃斜射入空气中时，所发生的反射和折射的情况（其中∠1＝∠2），由此可判断出__________（填字母）为折射光线，空气在界面的__________方（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。
4．将一束红色激光由空气斜射入水中，再将另一束绿色激光对准红色激光的折射光线逆着射回去，则红、绿两条光路__________（选填“重合”或“不重合”），原因是____________________。
命题角度 　光的色散
【典例3】一束太阳光经过三棱镜到达光屏上，光屏上应该有_______种色光，这种现象叫_______。
【答案】七；光的色散。
【解析】白光经过三棱镜后发生光的色散现象，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这就是光的色散现象。
【点拨】太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。
1．将红、______、绿三种色光照在白纸上（图甲），中间相互重叠区域会出现白色；当白光照到鹦鹉图片上时（图乙），鹦鹉的嘴呈红色，翅膀呈绿色，则当只有红光照射时，嘴将呈______色，翅膀呈______色。
2．如图甲是2018年1月31日扬州地区观测到的超级月全食，月食是由于光的______（直线传播/反射/折射）形成的，该现象还能说明光______（能/不能）在真空中传播。图乙是2018年夏天在江都街头拍摄到彩虹，彩虹属于光的______现象。
命题角度 　看不见的光
【典例4】绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中月鱼进行拍照，应选用的器材是（　　）
A．紫外光成像仪 B．红外照相机
C．可见光照相机 D．超声波成像仪
【答案】B
【解析】由红外线的特点可知，红外线具有热效应，一切物体都会向外辐射红外线，温度越高的物体辐射的红外线越明显。生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高，则其辐射的红外线会越强，为了证实这一点，可利用红外照相机对其进行拍照，以达到对比的效果。故选B。
【点拨】红外线具有热效应，一切物体都会向外辐射红外线，温度越高的物体辐射的红外线越明显。
【典例5】下列说法正确的是（　　）
A．不可见光具有能量
B．所有的光人眼都能看到
C．不可见光是一种假象的光，实际并不存在
D．红外线是红色的，紫外线是紫色的
【答案】A
【解析】A、不可见光和可见光一样，是电磁波，因此可以传递能量，故A正确。B、人眼仅能看到可见光，不能看见不可见光（例如：红外线、紫外线），故B错误；C、不可见光虽然看不见，但是实际存在的光，故C错误；D、红外线和紫外线都是不可见光，不能感知其颜色，故D错误。
【点拨】（1）红外线和紫外线都是不可见光；（2）光具有能量。
1．红外线和紫外线在生活中都有很多的应用，体现了科技的力量。如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，人们常借助验钞机发出的红外线来辨别钞票的真伪
B．图乙，电视遥控器是靠紫外线来实现对电视机的遥控
C．图丙，冬天常在淋浴间使用的“浴霸”，装有紫外线灯泡，主要用于取暖和照明
D．图丁，全自动感应水龙头是利用红外线进行自动控制的
2．有了光，自然界才绚丽多彩。下列有关光的说法中正确的是（　　）
A．白塔，塔身洁白，是因为它吸收了所有的色光
B．紫外线照射对人体有害，因此我们不能让紫外线照射
C．电影屏幕选用粗糙的布料，目的是避免光发生漫反射
D．电视机遥控器是利用红外线工作的
3．冬天，在商店购买的红外线烤火炉，使用时它发出淡红色的光，这是因为（　　）
A．红外线本身就是一种淡红色的光
B．红外线有一部分是看得见的，有一部分是看不见的，看得见的那一部分是淡红色
C．烤火炉在发出红外线的同时还发出少量红色的光，红外线本身是看不见的
D．以上说法是错误的
4．一款智能感应小夜灯（如图甲）在感应模式工作时，通过内置的光和______（选填“红外线”或“紫外线”）人体传感器的双重感应，自动实现点亮或熄灭。(
专题04
光的折射
、色散和看不见的光
)
光的折射定律的应用以及生活中的折射现象是中考常考点；光的色散、红外线和紫外线均属于识记性的内容，也是中考常识考查中经常出现的问题。
一、光的折射 1．定义：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叫光的折射。 2．光的折射规律： （1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧； （3）当光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。 3．光路的可逆性：在折射现象中，光路是可逆的。 ◆当光从光速大的介质斜射入光速小的介质时，折射角小于入射角。 ◆生活中的折射现象：（1）池水看起来比实际的浅；（2）筷子在水中的“折射”现象；（3）海市蜃楼；（4）叉鱼时对准看到鱼的下方。（5）投影仪、幻灯机、放大镜、照相机、彩虹、潭清疑水浅、看见海面下的冰山、水中的手指“变粗”、眼睛成像、视力矫正等。
二、光的色散 1．概念：太阳光经过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象叫光的色散。 2．色散现象表明：白光是由七种色光混合而成的。 三、物体的颜色 1．透明物体的颜色：由物体透过光的颜色决定的，且物体是什么颜色，它只透过与它相同的色光，其他色光则被吸收。 2．不透明物体的颜色：由物体反射色光决定的，物体是什么颜色，它只反射跟它颜色相同的色光，其他色光全部被物体吸收。 ◆色光的三原色是红、绿、蓝。 ◆单色光：一般把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光称为单色光。 ◆复色光：由单色光混合成的光称为复色光。 ◆如果透明物体把所有的色光都透过，我们将会看到无色的透明体。 ◆当不透明物体把所有色光都反射，我们看到的物体是白色的。如果物体把所有的色光都吸收，物体是黑色的。 ◆颜料的三原色是红、黄、蓝。
四、看不见的光 1．光谱：把光线按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来，就是光谱。 2．红外线：红光之外的辐射叫做红外线。 （1）特性：一切物体都在不停地辐射红外线。物体的温度升高时，它向外辐射的红外线就会越强。 （2）特点：穿透云雾能力强（红外遥感）；较强的热效应（红外线夜视仪）；物体的温度越高，辐射的红外线越多。 3．紫外线：紫光之外的辐射叫做紫外线。 特性：紫外线的主要作用是化学作用，能促进维生素D的合成，能杀死微生物，能使荧光物质发光；过多紫外线照射有害人体健康。 4．共性：红外线和紫外线都是人眼看不见的。 ◆红外线的应用： a．利用红外线加热物体：理疗机、红外线加热烤箱等； b．红外线遥感：红外线夜视仪、红外线测距仪、红外线照相； c．红外线遥控：电视、空调等的遥控器。 ◆紫外线的应用 a．有助于人体合成维生素D； b．诱发基因突变以培育生物新品种； c．化学催化、消毒灭菌； d．鉴别古画、识别商标和钞票等。
常考题型分析
命题角度 　光的折射
【典例1】如图所示，光在玻璃和空气的界面MN同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　　）
A．入射角为 60°，界面右侧是空气
B．折射角为 40°，界面右侧是玻璃
C．入射角为 30°，界面左侧是空气
D．折射角为 50°，界面左侧是玻璃
【答案】D
【解析】已知MN是界面，过入射点O作出法线，则由图可知，∠AOM＝60°，则∠BON＝60°，
所以入射角∠BOE＝90°﹣60°＝30°，而∠COM＝40°，则折射角∠COF＝90°﹣40°＝50°；
因折射角大于入射角，所以MN的右边是空气，左边是玻璃。故选项D正确。
【点拨】（1）已知光在玻璃和空气的界面MN，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。（2）光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。（3）光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气射入其他透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
【典例2】某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）
A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
B．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
C．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方
【答案】B
【解析】（1）往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射角大于入射角画出折射光线，P点如下图所示：
（2）水面上升至b位置时，光在水中沿直线传播，经水池侧壁反射后，光线从水中斜射向空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，如下图所示：
通过上图可知：我们在上方看起来，光斑的虚像在Q点，即Q在S的上方。
故选：B。
【点拨】（1）水面升至a位置时，光从水斜射入空气中时，入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光线的方向；（2）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播。
1．一束光入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，其光路图如图所示，下列关于图中各角的关系错误的是（　　）
A．∠2一定等于∠1 B．∠3一定小于∠1
C．∠5可能小于∠3 D．∠5一定等于∠1
【答案】C
【解析】如图所示：
；
第一次折射发生在o点，此时ao为入射光线，ob为反射光线，oo′为折射光线，所以∠1是入射角；∠2是反射角，根据光的反射规律可知，这两个角相等，故A正确；∠3是折射角，由于光从空气中斜射入玻璃中，折射光线靠近法线，故∠3一定小于∠1，故B正确；第二次的折射点是o′，此时∠4是入射角，∠5是折射角，由于光从玻璃中斜射入空气中，折射光线远离法线，故∠5一定大于∠4；且由于玻璃砖上下表面外侧的光线一定平行，故∠5一定等于∠1；且∠4和∠3是内错角，所以这两个角相等，由于∠5一定大于∠4，所以且∠5一定大于∠3，故C错误，D正确。
2．（多选）在如图所示的四种情景中，属于光的折射现象的是（　　）
A．灯光照射下形成的影子
B．透过放大镜形成的像
C．看起来水没那么深
D．光亮勺子中形成的像
【答案】BC
【解析】A、灯光照射下形成的影子是光沿直线传播形成的；B、透过放大镜形成的像，属光的折射现象；C、看起来水没那么深是光的折射现象；D、光亮勺子中形成的像是光的反射现象。
3．如图所示是光从玻璃斜射入空气中时，所发生的反射和折射的情况（其中∠1＝∠2），由此可判断出__________（填字母）为折射光线，空气在界面的__________方（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。
【答案】OB右
【解析】由题和图示可知，∠1＝∠2，则∠AOM＝∠COM，根据反射角等于入射角，所以MN为法线，EF为分界面；而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OB一定为折射光线；根据折射角∠BON＞∠COM可知，右边为空气，左边为玻璃。
4．将一束红色激光由空气斜射入水中，再将另一束绿色激光对准红色激光的折射光线逆着射回去，则红、绿两条光路__________（选填“重合”或“不重合”），原因是____________________。
【答案】不重合；不同色光的折射率不同。
【解析】因为水对不同色光的折射率不同，所以先将一束红色激光由空气斜射入水中，再将另一束绿色激光对准红色激光的折射光线逆着射回去，则红、绿两条光路不重合。
命题角度 　光的色散
【典例3】一束太阳光经过三棱镜到达光屏上，光屏上应该有_______种色光，这种现象叫_______。
【答案】七；光的色散。
【解析】白光经过三棱镜后发生光的色散现象，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这就是光的色散现象。
【点拨】太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。
1．将红、______、绿三种色光照在白纸上（图甲），中间相互重叠区域会出现白色；当白光照到鹦鹉图片上时（图乙），鹦鹉的嘴呈红色，翅膀呈绿色，则当只有红光照射时，嘴将呈______色，翅膀呈______色。
【答案】蓝；红；黑
【解析】色光的三原色为红、绿、蓝；因此将红、绿、蓝三种色光照白纸上（图甲），中间相互重叠区域会出现白色；不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，黑色物体吸收所有色光；所以当红光照时，嘴仍呈红色，绿色只反射绿光，吸收其他色光，故此时翅膀呈黑色。
2．如图甲是2018年1月31日扬州地区观测到的超级月全食，月食是由于光的______（直线传播/反射/折射）形成的，该现象还能说明光______（能/不能）在真空中传播。图乙是2018年夏天在江都街头拍摄到彩虹，彩虹属于光的______现象。
【答案】直线传播；能；色散
【解析】月食是由于光的直线传播形成的，该现象还能说明光能在真空中传播。彩虹属于光的色散现象，是光经过空中的小水珠折射而成的。
命题角度 　看不见的光
【典例4】绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中月鱼进行拍照，应选用的器材是（　　）
A．紫外光成像仪 B．红外照相机
C．可见光照相机 D．超声波成像仪
【答案】B
【解析】由红外线的特点可知，红外线具有热效应，一切物体都会向外辐射红外线，温度越高的物体辐射的红外线越明显。生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高，则其辐射的红外线会越强，为了证实这一点，可利用红外照相机对其进行拍照，以达到对比的效果。故选B。
【点拨】红外线具有热效应，一切物体都会向外辐射红外线，温度越高的物体辐射的红外线越明显。
【典例5】下列说法正确的是（　　）
A．不可见光具有能量
B．所有的光人眼都能看到
C．不可见光是一种假象的光，实际并不存在
D．红外线是红色的，紫外线是紫色的
【答案】A
【解析】A、不可见光和可见光一样，是电磁波，因此可以传递能量，故A正确。B、人眼仅能看到可见光，不能看见不可见光（例如：红外线、紫外线），故B错误；C、不可见光虽然看不见，但是实际存在的光，故C错误；D、红外线和紫外线都是不可见光，不能感知其颜色，故D错误。
【点拨】（1）红外线和紫外线都是不可见光；（2）光具有能量。
1．红外线和紫外线在生活中都有很多的应用，体现了科技的力量。如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，人们常借助验钞机发出的红外线来辨别钞票的真伪
B．图乙，电视遥控器是靠紫外线来实现对电视机的遥控
C．图丙，冬天常在淋浴间使用的“浴霸”，装有紫外线灯泡，主要用于取暖和照明
D．图丁，全自动感应水龙头是利用红外线进行自动控制的
【答案】D
【解析】A、紫外线能使荧光物质发光，能用来鉴别真伪钞票，故A错误；B、电视遥控器是靠红外线来实现对电视机的遥控，故B错误；C、红外线的热作用强，用来取暖，所以“浴霸”装有红外线灯泡，主要用于取暖和照明，故C错误；D、在某些场所安装有全自动感应水龙头，水龙头自动关闭，这是利用红外线进行控制的，故D正确。
2．有了光，自然界才绚丽多彩。下列有关光的说法中正确的是（　　）
A．白塔，塔身洁白，是因为它吸收了所有的色光
B．紫外线照射对人体有害，因此我们不能让紫外线照射
C．电影屏幕选用粗糙的布料，目的是避免光发生漫反射
D．电视机遥控器是利用红外线工作的
【答案】D
【解析】A、“白塔”，塔身洁白，是因为它反射了所有的色光，故A错误；B、适当的紫外线照射对人体是有益的，可以促进人体合成维生素D，故B错误；C、电影屏幕选用粗糙的布料，目的是使光发生漫反射，让各个角落里的观众都能够看到，故C错误；D、电视机的遥控器发出的是红外线，是利用红外线工作的，故D正确。
3．冬天，在商店购买的红外线烤火炉，使用时它发出淡红色的光，这是因为（　　）
A．红外线本身就是一种淡红色的光
B．红外线有一部分是看得见的，有一部分是看不见的，看得见的那一部分是淡红色
C．烤火炉在发出红外线的同时还发出少量红色的光，红外线本身是看不见的
D．以上说法是错误的
【答案】C
【解析】由于红外线是不可见光，所以看到的淡红色的光并不是红外线，原因是电热丝的温度较高时，在发出红外线的同时会发出少量的红色光，所以看到的淡红色的光并不是红外线，故C正确。
4．一款智能感应小夜灯（如图甲）在感应模式工作时，通过内置的光和______（选填“红外线”或“紫外线”）人体传感器的双重感应，自动实现点亮或熄灭。
【答案】红外线
【解析】人体感应式小夜灯是利用了人所产生的热红外线辐射，在感应模式工作时，通过内置的光和红外线人体传感器的双重感应，自动实现点亮或熄灭。

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