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人教版 初中物理 八年级上
第四章　光现象
第 5 课 光的色散
导 入
彩虹和是如何形成的？
我们是如何看到不同颜色的花和绿色的叶子，这又是什么光现象？
学习目标
01
02
03
通过观察生活中的一些现象及实验，知道太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的。
了解可见光谱，以及红外线与紫外线的应用。
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 。
知识点 1
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。
彩虹就是太阳光在传播中遇到了空气中的水滴，经反射，折射后产生的现象。
演 示
让一束太阳光照射到三棱镜上，从三棱镜射出的光有什么变化呢？
现象：白光束经三棱镜两次折射，在三棱镜后面形成七彩光谱带。
1.白光是由其他不同颜色的光组成的；
2.不同颜色的光，经三棱镜折射程度不同；
3.我们把白光经三棱镜折射后，分解成各种颜色光的现象叫光的色散
光的色散：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。
如果用一个白屏承接太阳光分解后的各种颜色的光，在白屏上就形成了一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这七种颜色的光叫做单色光。
太阳光（白光）是由各种色光混合而成的，叫做复色光。
红光折射程度最轻，紫光折射程度最大。
想想做做
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
例1　（2022·全国·八年级课时练习）雨后的天空经常会出现彩虹，最早研究这类现象的物理学家是___________，这种现象叫做光的___________。同学们在探究该现象过程中，让一束太阳光通过三棱镜，在白色光屏上可以看到红、橙、黄、绿、蓝、___________、紫七种色光，且通过三棱镜时紫光的偏折程度比红光要___________（选填“大”或“小”）。
典型例题
【答案】 牛顿 色散 靛 大
【详解】太阳光通过三棱镜折射后，可以分解成七种色光的现象叫做光的色散现象，牛顿最早研究了该类现象。太阳光经过棱镜时，在光屏上看到七种色光的色带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；红光的偏折程度要小于紫光的偏折程度。
1　（2022·广东·深圳市龙华区万安学校八年级期末）“不经历风雨怎么见彩虹”，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠（图中圆模拟小水珠）形成彩虹光路示意图，a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有（　　）
A．光的折射 B．光的反射 C．光的色散 D．以上都有
变 式
【答案】 D
【详解】根据图片可知，太阳光斜射入空气中的小水珠时，光线的传播方向发生了改变，属于光的折射现象；折射光线会在小水珠内部发生反射现象；由于不同颜色的光的折射情况不同，所以会出现光的色散现象，即彩虹的形成过程涉及到光的折射、反射、色散，故ABC不符合题意，D符合题意。
知识点 2
色光的混合
色光的三原色
红、绿、蓝按不同比例混合后可以产生各种颜色的光，因此，把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
红
绿
蓝
色光的三原色
红+绿=黄
红+蓝=品红
红+绿+蓝=白
绿+蓝=青
电视机屏幕的三原色
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。
拓展延伸
物体颜色
1.透明物体的颜色
透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
红色玻璃纸只能通过　　光
蓝色玻璃纸只能通过　　光
绿色玻璃纸只能通过　　光
红
绿
蓝
2.不透明物体的颜色
不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的不透明物体只能反射与它颜色相同的光。
例2　（2022·全国·八年级课时练习）下列说法中正确的是（　　）
A．人们把红、黄、蓝三色光叫做光的三原色
B．白色的太阳光是最单纯的光
C．照相机镜头前加滤镜是为了使成像更清晰
D．白色光通过绿色玻璃后，只有绿光透过
典型例题
【答案】 D
【详解】A．光的三原色：红、绿、蓝，故A错误；B．太阳光是白光，白光是复色光，故B错误；C．滤镜就是安装在相机镜头前用于过滤自然光的附加镜头，无法使成像更清晰，故C错误；D．绿色的玻璃片是透明的物体，只能通过绿光，故D正确。
2　（2022·全国·八年级课时练习）舞台上一位演员身穿蓝色上衣、白色裤子。如果灯光师用绿色追光灯照射他，那么你在台下看到这位演员的服装颜色是（　　）
A．上衣和裤子都是绿色
B．上衣是蓝色，裤子是绿色
C．上衣和裤子都是黑色
D．上衣是黑色，裤子是绿色
变 式
【答案】D
【详解】不透明物体的颜色，是由它反射的色光决定的；白色的物体反射所有色光，黑色物体吸收各种色光显黑色。当灯光师用绿色追光灯照射他时，因蓝色的上衣只能反射蓝光，不能反射绿光，所以观众看演员的上衣为黑色；因白色裤子能反射所有色光，则照射来的绿光会被白色裤子反射，所以观众看演员的裤子为绿色，故ABC不符合题意，D符合题意。
知识点 3
看不见的光
可见光谱
可见光
三棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光，把它们按这个顺序排列起来，就是可见光谱。
红外线
可见光
光谱上红光以外看不见的光叫做红外线。
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。
红外线的特性
①红外线具有热效应，能使被照射的物体发热；
②物体能吸收红外线，也能向外辐射红外线（温度越高，辐射越强）。
太阳的热主要就是通过红外线辐射的形式传送到地球的。
热学中的“热传递”实际上就是物体发射红外线。
红外线
③红外线的穿透能力比较强。
红外线的应用
红外线加热
红外线烤箱
红外线取暖器
红外线理疗仪
红外线
红外线的应用
红外线成像
用红外胶片拍摄的“热谱图”
医用红外线热像仪诊断病情
红外照片，发红处有炎症
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
红外线的应用
红外线成像
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。
红外线夜视仪
红外线
红外线的应用
红外线遥感
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。
遥控空调
遥控电视
红外线
紫外线
可见光
在光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫紫外线。
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。
紫外线
紫外线
紫外线的特性
②紫外线的生理作用强，能杀死微生物；
③紫外线能使荧光物质发光。
①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。
紫外线
紫外线的应用
紫外线消毒灭菌
适当照射紫外线，有助于人体合成维生素D，促进钙的吸收
使荧光物质发光
紫外线
紫外线的危害
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。
紫外线
紫外线的防护
预防紫外线最好的办法就是外出时戴上墨镜、遮阳伞或者宽檐帽，避免在阳光直射的地方久待，阳光直射紫外线强的时间段减少外出，眼睛不要对着太阳看，在下雪天尤其注意。
紫外线防护面具
太阳镜、防晒霜
防晒帽、服
紫外线防晒伞
例3　（2022·陕西省汉阴县初级中学八年级期末）下列关于红外线和紫外线在生活中的应用，说法正确的是（　　）
A．钞票上隐藏的荧光标记在紫外线的照射下会显现出来
B．医院用红外线杀菌消毒
C．红外线、紫外线和可见光不一样，遇到障碍物不能发生反射现象
D．电视遥控器是靠紫外线来实现对电视机遥控的
典型例题
【答案】A
【详解】A．紫外线能使荧光物质发光，钞票上隐藏的荧光标记在紫外线的照射下会显现出来，故A正确；B．紫外线可以杀菌，医院用紫外线杀菌消毒，故B错误；C．红外线、紫外线和可见光一样，遇到障碍物能发生反射现象，故C错误；D．电视遥控器是靠红外线来实现对电视机遥控的，故D错误；故选A。
3　（2022·上海·八年级课时练习）为有效预防新冠肺炎病毒的传播，落实“入校前体温检测”制度，我区各中小学校配备了“测温枪”，如图所示，它是利用 ___________（选填“红外线”或“紫外线”）进行测量的，“测温枪”看上去是蓝色的，是因为它 ___________（选填“反射”或“吸收”）了蓝色光。
变 式
【答案】红外线 反射
【详解】人体向外辐射红外线，“测温枪”接受红外线来感知温度，所以“测温枪”是利用红外线进行测量的。它看上去呈蓝色是因为它反射了蓝光。
1.（2022·江苏盐城·八年级期末）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，如图所示，这个现象叫光的 ___________。如果将白色光屏换成红色光屏，我们在光屏上看到的是 ___________色，此时红色光屏上 ___________（存在/不存在）七彩光带。
【答案】色散 红 不存在
【详解】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。如果将白色光屏换成红色光屏，红色光屏只能反射红光，其他色光都被吸收掉，所以我们看不到彩色光带，只能看到红光。
课堂练习
2.（2022·江苏·无锡市河埒中学二模）绿色植物需要利用太阳光进行光合作用，太阳光照射到植物表面，绿光将被植物______。如果培育绿色植物的温室安装了绿色玻璃，则太阳光中只有______色光能通过玻璃照射到植物上，这将不利于绿色植物的生长。
【答案】反射 绿
【详解】绿叶属于不透明物体，绿叶是绿的，太阳光照射到绿叶上，把太阳光的绿光反射到人的眼睛里，人们感觉绿叶是绿色的，其他的色光被绿叶吸收。透明物体只能透过与自己颜色相同的光，绿色的玻璃只能透过绿光，温室安装了绿色玻璃，则太阳光中只有绿色光能通过玻璃照射到植物上。
3.（2022·全国·八年级阶段练习）现在许多公共场所都用紫外线来消毒、灭菌，这是因为（　　）
A．紫外线照射有助于人体合成维生素
B．紫外线能杀死微生物
C．紫外线能使荧光物质发光
D．紫外线对人体十分有害
【答案】 B
【详解】紫外线有杀菌的作用，能杀死微生物，制成消毒灯来消毒，故B符合题意，ACD不符合题意。
4.（2022·陕西汉中·八年级期末）由于光在电影屏幕上发生了___________，所以人们能从不同方向看到屏幕上的像；小明想用一块平面镜使与水平面成30度角的太阳光竖直射入井中（如图所示），则反射光线与入射光线的夹角应为___________度；光的三原色是指红、蓝、___________；一个橘黄色的橙子放在黑暗的房间里，用蓝光照射它，橙子呈现___________色。
【答案】 漫反射 120 绿 黑
【详解】电影屏幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的银幕上，反射光线射向四面八方，进入不同方向的人的眼睛，不同方向的人们都能看到。因此光在电影屏幕上发生漫反射。由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB,然后作的角平分线即为法线ON。由图知,反射光线和入射光线的夹角 ,作图如右上；光的三原色是指红、蓝、绿三种色光；不透明物体只能反射和物体相同颜色的光，当只有蓝光照射到橘黄色的橙子时，橘黄色的橙子吸收蓝色的光，橙子呈现黑色。
课堂总结
光的色散
光的色散
看不见的光
红外线
太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光
特性
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。
色光的三原色
红、绿、蓝
紫外线
应用：加热物体；遥控电器；成像等。
特性
应用：消毒灭菌；验钞等。

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