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4.5 光的色散
【素养目标】
物理观念:光的色散，单色光和复色光，光的三原色，红外线和紫外线。
科学思维:通过实验了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的。
科学探究:探究光的色散。
科学态度与责任:能通过实验的探究，感受物理的奇妙;能够利用所学知识解释和解决相关问题。
知识点一、光的色散1.光的色散
问题
人们早就学会将金刚石、水晶打磨成各种饰品在阳光的照耀下，它们会发出彩虹一般的光彩，令人赏心悦目。这么美丽的色彩是怎样形成的呢
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。
演示:光的色散
让一束太阳光照射到三棱镜上(如下图）。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。
(1）光的色散:太阳光(白光）经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光，这种现象叫光的色散。
(2）太阳光是复色光。
①单色光:不能够被三棱镜分解得光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是单色光。②复色光:是由各种单色光组成的光。
(3）不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
3.生活中的色散现象
雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。
特别提醒： 三棱镜色散实验的实质是光的折射。太阳光从空气射向三棱镜时发生了折射，折射光从三棱镜射向空气时再次发生折射，由于各种色光发生折射的偏转程度不同，所以各种色光折射后就按一定的顺序分散成一条光带。
知识点二、探究光的折射时的特点
1.色光的三原色
（1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光；
（2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
不能简单的认为色光的混合是光的色散的逆过程。例如，红光和绿光能混合成黄光，但黄光通过三棱镜时并不能分解成红光和绿光。
2.色光混合的应用
色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。
物体的颜色
一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
（1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光；
（2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。
知识点三、看不见的光
1.可见光谱
三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。
（1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光；
（2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
2.红外线
（1）概念
让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。
（2）特性及应用
特性 应用 工作原理
热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升
穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征
抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制
一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制
3.紫外线
（1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。
（2）特性及应用
特性 应用
化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影
生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等
荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等
（3）紫外线的危害
①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩；
②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。
特别提醒： 1.红外线与红光、紫外线与紫光都是不同的，红外线和紫外线是看不见的光，而红光、紫光是可见光； 2.红外线、紫外线也是光，也遵循光的传播规律。在均匀同种介质中，红外线、紫外线也是沿直线传播的；若遇到反射面，也会发生反射，且反射时都遵循光的反射定律。
题型一：光的色散现象
1．2024年5月24日，祥云天空出现“日晕”奇观，朋友圈瞬间刷屏，它主要是日光通过卷云层中的冰晶，在太阳周围形成的圆虹。如图所示与该奇光形成原因相同的是（　　）
A．用放大镜观察物体
B．用太阳灶烧水
C．用日晷判断时间
D．用镜子画脸谱
2．夏日的西安，非常适合夜游，如图是小海夜游大唐不夜城时看到的水舞灯光秀。下列说法正确的是　　
A．大雁塔在水中的倒影是实像
B．五光十色的灯光是光的色散现象
C．喷泉池中的水看起来变浅是光的反射现象
D．笔直的光束是光沿直线传播形成的
3．太阳光通过三棱镜后，被分解成了各种颜色的光，这说明　　
A．太阳光是由各种色光混合而成的
B．三棱镜中有各种颜色的小块
C．三棱镜具有变色功能
D．三棱镜可以使单色光变成多色光
4．一朵红色的月季花在阳光下十分鲜艳，我们看到月季花是红色的，是因为它　　
A．发出红光 B．吸收红光 C．发出各种色光 D．反射红光
5．在学校庆元旦晚会上，科技小组的同学向大家展示了激光射爆气球的有趣实验。如图所示，红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，下列说法正确的是　　
A．红色激光笔发出的是红外线 B．绿色不透明气球可能会爆破
C．红色透明气球可能会爆破 D．两个气球都不会爆破
6．关于“雨过天晴，彩虹高挂”所包含的光学知识，下列说法中正确的是　　
A．蓝天中高挂的彩虹是光的色散现象
B．通过地面积水看到的“白云”是光的折射现象
C．晴天人们常涂防晒霜减少阳光中的红外线对人皮肤的伤害
D．太阳光是复色光，由红、绿、蓝三种色光组成
7．2024年2月2日，第37届西安城墙灯会启幕，庄重的城墙在灯光的映照下，过年的喜庆感热烈而浓郁，城墙上游客如织，下列说法正确的是　　
A．环卫工身上的亮条是光源
B．要实现五颜六色的灯光，至少需要红、黄、蓝三种颜色的光源
C．从各个方向都能看见城墙，是因为光在城墙上发生了漫反射
D．灯笼发出的红光属于红外线
8．图中是光的色散现象的是　　
A．反光镜 B．杯中折笔
C．日晷 D．彩虹
题型二：红外线与紫外线的应用
9．下述事例中，利用了红外线的是　　
A．验钞机验钞
B．自行车的红色尾灯提示后面车辆
C．声呐测距
D．电视遥控器遥控电视
10．如图所示是一个疫情期间常用的非接触式红外线体温计，关于这种体温计，以下说法正确的是　　
A．它的工作原理是液体的热胀冷缩
B．它的工作原理是气体的热胀冷缩
C．零摄氏度以上的物体才能发射红外线
D．红外线可以在真空中传播
11．疫情期间，检测体温的额温枪用的是　　
A．紫外线 B．红外线 C．可见光 D．红光
12．如图，紫外线按照波段划分有、、、四类。以下说法正确的是　　
A．紫外线的传播速度为
B．紫外线无法在真空中传播
C．紫外线的频率大于紫外线
D．在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌
13．光可以让我们的生活绚丽多彩。下列有关光的说法正确的是　　
A．色光的三原色为红、黄、蓝
B．适当的紫外线照射有利于骨骼生长
C．验钞机利用红外线来鉴别钞票的真伪
D．电视机遥控器是利用紫外线来控制电视机
14．人眼看不到的光在生活中有许多应用。下列说法正确的是　　
A．遥控器控制电视机利用了红外线
B．体检时拍光片利用了紫外线
C．“测温枪”可发出红外线来测量体温
D．因为紫外线可使荧光物质发光，所以医院用紫外灭菌灯消毒
15．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。下列说法正确的是　　
A．红外线能使钞票上的荧光物质发光
B．电视遥控器是靠红外线来实现对电视机的遥控
C．全自动感应水龙头是利用紫外线进行自动控制的
D．在医院的手术室常用红外线来灭菌
16．关于光现象，下列说法正确的是　　
A．图甲中，彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象
B．图乙中，电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的
C．图丙中，红外线使钞票上的荧光物质发光
D．图丁中，可用紫外胶片拍摄“热谱图”
一．选择题（共10小题）
1．下列说法中正确的是　　
A．红外线可以用来加热物体及进行医疗等
B．紫外线人眼是看不见的，所以它不是光
C．只有高温物体才能发出红外线，低温物体不能发出红外线
D．利用红外线可以鉴别真伪钞票
2．生活处处有物理，留心观察皆学问，下列生活中的现象及其解释正确的是　　
A．夏日浓荫中的圆形光斑，是由光的反射形成的
B．植物的叶子是绿色，是因为叶子只反射绿色光
C．“水中月、镜中花”，是由光的折射形成的
D．验钞机可以检验钞票真伪，是因为红外线可以使荧光物质发光
3．如图所示，《夜画琅琊》行进式游船演艺项目，以涑河水岸夜景为画布，以临沂历史文化为内涵，用激光水幕、歌舞表演、游船伴游等表现形式，为大家呈现“人在船中坐、船在画中游”的场景。对以下场景的解释，正确的是　　
A．图（a）中，鲜艳的五星红旗吸收红光
B．图（b）中，光照到水幕上呈现出美丽的图案，是光的折射现象
C．图（c）中，游船在水中的倒影看起来更暗，是因光在水面还发生了折射
D．图（d）中，不断变换的灯光秀是由红黄蓝三色光带变换亮度形成
4．“五一”小长假，小鹏全家去南海公园游玩，乘坐乌篷船，享受“南海”风景。下列分析正确的是　　
A．岸上的树在地面形成的影子，是光的直线传播形成的
B．码头在水中的倒影由光的反射所成的实像
C．船桨在水面处好似折断了，是光折射形成船桨的实像
D．船篷能阻挡阳光中的红外线对船舱中人的伤害
5．阳光明媚的周末，不少市民到鹭栖湖游玩。湖畔盛开着五颜六色的鲜花，大树拖着长长的影子，几只白鹭从平静的湖面轻快掠过，水中的鱼儿欢快嬉戏。下列对此情景的解释正确的是　　
A．树荫下的圆形光斑是光的直线传播形成的实像
B．白鹭在湖中的倒影和平面镜成像原理不同
C．看见水中的鱼儿是光的反射形成的实像
D．鲜花五颜六色是因为阳光在鲜花上发生色散现象
6．中华文化源远流长，许多诗句中蕴含着丰富的物理知识，下列诗句中的有关描述用光学知识解释正确的是　　
A．雾雨当空飞彩虹——光的色散
B．风吹草低见牛羊——光的折射
C．绿树阴浓夏日长——光的反射
D．浮萍破处见山影——光的直线传播
7．航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区，工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜，使航天员可以通过镜子看到按钮，解决视线受阻的问题，下列与造成“视野盲区”的原因及小面镜所应用的物理知识一致的是　　
①小孔成像
②水中倒影
③铅笔“弯折”
④雨后彩虹
A．①和② B．①和③ C．③和④ D．②和④
8．下列有关光现象的说法中，正确的是　　
A．太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带，属于光的色散
B．岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象
C．斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的反射现象
D．游泳池注水后，看上去好像变浅了，属于光的直线传播
9．如图，小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上，白纸上、、三个区域呈现的颜色为　　
A．区域黑色 B．区域黑色 C．区域黑色 D．区域白色
10．如图所示，少华山的玻璃栈道是西北地区第一条双向悬空的玻璃栈道，其以奇难险峻而著称。下列有关说法正确的是　　
A．游客在透明玻璃中所成的像是光的折射形成的
B．游客在透明玻璃中的像与人的大小相同
C．游客的衣服呈绿色，是因为衣服吸收绿光
D．太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼，说明玻璃栈道是光源
二．填空题（共5小题）
11．春日，公园内，鸟语花香、绿柳成荫，“绿柳”看起来呈绿色，是因为绿柳只 　　（选填“吸收”或“反射” 绿光，“成荫”是由于 　　；鱼翔浅底，但是我们看到鱼儿的位置比实际位置要 　　（选填“高”或“低” 些。
12．如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 　　现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、　　三种色光混合而成的多彩画面。
13．雨过天晴的空中出现了彩虹，这是光的 　　现象；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，这三种色光叫光的三原色。
14．在新冠病毒肆意地侵害人类的时候，各单位、住户除了用“84”消毒液喷洒和过氧乙酸熏蒸预防外，还常用 　　（红外紫外）线灯来灭菌。另外，个别科研部门在与新冠的斗争中研制出了多种快速（不超测量体温的仪器，它们是利用 　　（红外紫外）线测温的，红外线和紫外线在真空中传播的速度是 　　（相同不相同）。
15．“抗击疫情，刻不容缓！”在政府的号召下，中国人民进行了全员核酸。新冠病毒的平均直径不到　　。飞沫传播是新冠病毒的主要传播途径，人们在打喷嚏时如果没有阻拦，上万个飞沫将以的速度带出，这些飞沫传播仅需 　　，所以为了自己和他人的安全请佩戴口罩。为了杀死新冠病毒，人们常用 　　（选填“红外线”或“紫外线” 消毒。
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4.5 光的色散
【素养目标】
物理观念:光的色散，单色光和复色光，光的三原色，红外线和紫外线。
科学思维:通过实验了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的。
科学探究:探究光的色散。
科学态度与责任:能通过实验的探究，感受物理的奇妙;能够利用所学知识解释和解决相关问题。
知识点一、光的色散1.光的色散
问题
人们早就学会将金刚石、水晶打磨成各种饰品在阳光的照耀下，它们会发出彩虹一般的光彩，令人赏心悦目。这么美丽的色彩是怎样形成的呢
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。
演示:光的色散
让一束太阳光照射到三棱镜上(如下图）。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。
(1）光的色散:太阳光(白光）经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光，这种现象叫光的色散。
(2）太阳光是复色光。
①单色光:不能够被三棱镜分解得光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是单色光。②复色光:是由各种单色光组成的光。
(3）不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
3.生活中的色散现象
雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。
特别提醒： 三棱镜色散实验的实质是光的折射。太阳光从空气射向三棱镜时发生了折射，折射光从三棱镜射向空气时再次发生折射，由于各种色光发生折射的偏转程度不同，所以各种色光折射后就按一定的顺序分散成一条光带。
知识点二、探究光的折射时的特点
1.色光的三原色
（1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光；
（2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
不能简单的认为色光的混合是光的色散的逆过程。例如，红光和绿光能混合成黄光，但黄光通过三棱镜时并不能分解成红光和绿光。
2.色光混合的应用
色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。
物体的颜色
一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
（1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光；
（2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。
知识点三、看不见的光
1.可见光谱
三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。
（1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光；
（2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
2.红外线
（1）概念
让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。
（2）特性及应用
特性 应用 工作原理
热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升
穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征
抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制
一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制
3.紫外线
（1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。
（2）特性及应用
特性 应用
化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影
生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等
荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等
（3）紫外线的危害
①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩；
②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。
特别提醒： 1.红外线与红光、紫外线与紫光都是不同的，红外线和紫外线是看不见的光，而红光、紫光是可见光； 2.红外线、紫外线也是光，也遵循光的传播规律。在均匀同种介质中，红外线、紫外线也是沿直线传播的；若遇到反射面，也会发生反射，且反射时都遵循光的反射定律。
题型一：光的色散现象
1．2024年5月24日，祥云天空出现“日晕”奇观，朋友圈瞬间刷屏，它主要是日光通过卷云层中的冰晶，在太阳周围形成的圆虹。如图所示与该奇光形成原因相同的是（　　）
A．用放大镜观察物体
B．用太阳灶烧水
C．用日晷判断时间
D．用镜子画脸谱
【答案】A
【解答】解：祥云天空出现“日晕”奇观，是光的色散现象，由光的折射形成的；
A．用放大镜观察物体，放大镜为凸透镜，是由光的折射形成的，故A正确；
B．用太阳灶烧水，利用的是凹面镜，是由光的反射形成的，故B错误；
C．用日暑判断时间，是利用日暑的影子，由光沿直线传播形成的，故C错误；
D．用镜子画脸谱，利用平面镜成像，是由光的反射形成的，故D错误。
故选：A。
2．夏日的西安，非常适合夜游，如图是小海夜游大唐不夜城时看到的水舞灯光秀。下列说法正确的是　　
A．大雁塔在水中的倒影是实像
B．五光十色的灯光是光的色散现象
C．喷泉池中的水看起来变浅是光的反射现象
D．笔直的光束是光沿直线传播形成的
【答案】
【解答】解：、大雁塔在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故错误；
、彩灯发出五颜六色的光是因为其内部注入了一些特殊的气体，不属于光的色散，故错误；
、当光从空气斜射入水中或者其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，这是光的折射现象，池中的水看起来变浅，故错误；
、我们看到耀眼的灯光束，是由于灯发出的光沿直线传播形成的，故正确。
故选：。
3．太阳光通过三棱镜后，被分解成了各种颜色的光，这说明　　
A．太阳光是由各种色光混合而成的
B．三棱镜中有各种颜色的小块
C．三棱镜具有变色功能
D．三棱镜可以使单色光变成多色光
【答案】
【解答】解：太阳光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象是光的色散。这说明太阳光是由各种色光混合而成的。
故选：。
4．一朵红色的月季花在阳光下十分鲜艳，我们看到月季花是红色的，是因为它　　
A．发出红光 B．吸收红光 C．发出各种色光 D．反射红光
【答案】
【解答】解：不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，我们看到月季花是红色的，是因为它反射红光。
故选：。
5．在学校庆元旦晚会上，科技小组的同学向大家展示了激光射爆气球的有趣实验。如图所示，红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，下列说法正确的是　　
A．红色激光笔发出的是红外线 B．绿色不透明气球可能会爆破
C．红色透明气球可能会爆破 D．两个气球都不会爆破
【答案】
【解答】解：、红色激光笔发出的不是红外线，是强度很高的红光，因为红外线是一种人眼看不见的光，红光是可见光，人眼看得见，故错误；
、红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，因为绿色不透明物体可以吸收部分激光的能量而爆破，红色透明气球将激光折射不会爆破，故符合题意，不符合题意。
故选：。
6．关于“雨过天晴，彩虹高挂”所包含的光学知识，下列说法中正确的是　　
A．蓝天中高挂的彩虹是光的色散现象
B．通过地面积水看到的“白云”是光的折射现象
C．晴天人们常涂防晒霜减少阳光中的红外线对人皮肤的伤害
D．太阳光是复色光，由红、绿、蓝三种色光组成
【答案】
【解答】解：．彩虹是光的色散现象形成的，实质是光的折射，故正确；
．通过地面积水看到的“白云”，相当于平面镜成像，是白云在水中形成的虚像，是光的反射现象，故错误；
．紫外线对人皮肤伤害较大，所以晴天人们常涂防晒霜减少阳光中的紫外线对人皮肤的伤害，故错误；
．太阳光是复色光，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的，故错误。
故选：。
7．2024年2月2日，第37届西安城墙灯会启幕，庄重的城墙在灯光的映照下，过年的喜庆感热烈而浓郁，城墙上游客如织，下列说法正确的是　　
A．环卫工身上的亮条是光源
B．要实现五颜六色的灯光，至少需要红、黄、蓝三种颜色的光源
C．从各个方向都能看见城墙，是因为光在城墙上发生了漫反射
D．灯笼发出的红光属于红外线
【答案】
【解答】解：、本身能够发光的物体叫光源，环卫工身上的亮条本身不能发光，所以不是光源，故错误；
、红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色，要实现五颜六色的灯光，至少需要红、绿、蓝三种颜色的光源，故错误；
、从各个方向都能看见城墙，是因为光在城墙上发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故，故正确；
、灯笼发出的红光我们能看见，属于可见光，而红外线属于看不见的光，故错误。
故选：。
8．图中是光的色散现象的是　　
A．反光镜 B．杯中折笔
C．日晷 D．彩虹
【答案】
【解答】解：、反光镜属于光的反射现象，故不合题意；
、铅笔好像在水面处折断了，是折射现象，故不合题意；
、日晷属于影子，是光的直线传播形成的，故不合题意；
、太阳光能穿过云层在小冰晶上发生折射，看上去在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，这就是彩虹，是光的色散现象，故符合题意。
故选：。
题型二：红外线与紫外线的应用
9．下述事例中，利用了红外线的是　　
A．验钞机验钞
B．自行车的红色尾灯提示后面车辆
C．声呐测距
D．电视遥控器遥控电视
【答案】
【解答】解：、验钞机，是利用了紫外线，故错误；
、自行车的红色尾灯提示后面车利用了光的反射，是可见光，故错误；
、用声呐探测海深，利用了超声波传递信息，故错误；
、电视遥控器遥控电视，利用了红外线，故正确。
故选：。
10．如图所示是一个疫情期间常用的非接触式红外线体温计，关于这种体温计，以下说法正确的是　　
A．它的工作原理是液体的热胀冷缩
B．它的工作原理是气体的热胀冷缩
C．零摄氏度以上的物体才能发射红外线
D．红外线可以在真空中传播
【答案】
【解答】解：、在自然界中，一切物体都能发出红外辐射能量。红外测温计的制成原理是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，所以红外测温计的制成原理不是根据液体的热胀冷缩，也不是根据气体的热胀冷缩，故不符合题意；
、红外线是属于不可见光，不可见光在真空中可以传播，故符合题意。
故选：。
11．疫情期间，检测体温的额温枪用的是　　
A．紫外线 B．红外线 C．可见光 D．红光
【答案】
【解答】解：我们日常用来检测体温的额温枪，它是利用红外线来检测和传递体温信息的；故错误、正确。
故选：。
12．如图，紫外线按照波段划分有、、、四类。以下说法正确的是　　
A．紫外线的传播速度为
B．紫外线无法在真空中传播
C．紫外线的频率大于紫外线
D．在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌
【答案】
【解答】解：、电磁波的传播速度为，紫外线是一种电磁波，紫外线的传播速度为，故错误；
、电磁波可以在真空中传播，故紫外线可以在真空中传播，故错误；
、紫外线的波长大于紫外线的波长，根据可知紫外线的频率小于紫外线的频率，故错误；
、紫外线可以用于灭菌，在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌，故正确。
故选。
13．光可以让我们的生活绚丽多彩。下列有关光的说法正确的是　　
A．色光的三原色为红、黄、蓝
B．适当的紫外线照射有利于骨骼生长
C．验钞机利用红外线来鉴别钞票的真伪
D．电视机遥控器是利用紫外线来控制电视机
【答案】
【解答】解：、色光的三原色是红、绿、蓝，不是红、黄、蓝，故错误；
、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，故正确；
、验钞机利用紫外线来鉴别钞票的真伪，故错误。
、电视机遥控器是利用红外线工作的，故错误；
故选：。
14．人眼看不到的光在生活中有许多应用。下列说法正确的是　　
A．遥控器控制电视机利用了红外线
B．体检时拍光片利用了紫外线
C．“测温枪”可发出红外线来测量体温
D．因为紫外线可使荧光物质发光，所以医院用紫外灭菌灯消毒
【答案】
【解答】解：
、遥控器控制电视机利用了红外线工作的，故正确；
、体检时拍光片，射线不属于紫外线，故错误；
、测温枪是利用物体发出的红外线来测量体温的，故错误；
、因为紫外线具有化学效应，能杀菌，所以医院用其制成灭菌灯消毒，故错误。
故选：。
15．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。下列说法正确的是　　
A．红外线能使钞票上的荧光物质发光
B．电视遥控器是靠红外线来实现对电视机的遥控
C．全自动感应水龙头是利用紫外线进行自动控制的
D．在医院的手术室常用红外线来灭菌
【答案】
【解答】解：、紫外线能使钞票上的荧光物质发光，故错误；
、电视遥控器是靠红外线来实现对电视机的遥控，故正确；
、全自动感应水龙头是利用红外线进行自动控制的，故错误；
、在医院的手术室常用紫外线来灭菌，故错误。
故选：。
16．关于光现象，下列说法正确的是　　
A．图甲中，彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象
B．图乙中，电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的
C．图丙中，红外线使钞票上的荧光物质发光
D．图丁中，可用紫外胶片拍摄“热谱图”
【答案】
【解答】解：、雨过天晴，天空出现了美丽的彩虹，这是由于空气中有大量的水，将太阳光进行反射、折射。由于不同颜色的光的折射程度不同，所以人们可以清晰地分辨出七种颜色的光，故正确；
、电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的，故错误；
、紫外线使钞票上的荧光物质发光，故错误；
、因为温度不同的物体辐射红外线的强度不同，所以红外胶片拍摄的“热谱图”可以反映人体不同位置的温度，故错误。
故选：。
一．选择题（共10小题）
1．下列说法中正确的是　　
A．红外线可以用来加热物体及进行医疗等
B．紫外线人眼是看不见的，所以它不是光
C．只有高温物体才能发出红外线，低温物体不能发出红外线
D．利用红外线可以鉴别真伪钞票
【答案】
【解答】解：、红外线的热作用很强，可以用来加热物体，医疗烤灯主要利用红外线热效应比较显著的特点，故正确；
、紫外线属于不可见光，它仍属于光，故错误；
、高温物体、低温物体都能发出红外线，故错误；
、红外线不能使荧光物质发光，不能用来鉴别真伪钞票，故错误。
故选：。
2．生活处处有物理，留心观察皆学问，下列生活中的现象及其解释正确的是　　
A．夏日浓荫中的圆形光斑，是由光的反射形成的
B．植物的叶子是绿色，是因为叶子只反射绿色光
C．“水中月、镜中花”，是由光的折射形成的
D．验钞机可以检验钞票真伪，是因为红外线可以使荧光物质发光
【答案】
【解答】解：、树荫下的圆形光斑是由于光的直线传播形成的太阳的像，故错误；
、植物的叶子是绿色的，说明植物的光合作用主要是利用太阳光谱中的绿色光之外的光，故正确；
、镜中花是平面镜成像，它是由光的反射形成的，故错误；
、验钞机可检验钞票真伪是利用紫外线的荧光效应，故错误。
故选：。
3．如图所示，《夜画琅琊》行进式游船演艺项目，以涑河水岸夜景为画布，以临沂历史文化为内涵，用激光水幕、歌舞表演、游船伴游等表现形式，为大家呈现“人在船中坐、船在画中游”的场景。对以下场景的解释，正确的是　　
A．图（a）中，鲜艳的五星红旗吸收红光
B．图（b）中，光照到水幕上呈现出美丽的图案，是光的折射现象
C．图（c）中，游船在水中的倒影看起来更暗，是因光在水面还发生了折射
D．图（d）中，不断变换的灯光秀是由红黄蓝三色光带变换亮度形成
【答案】
【解答】解：、五星红旗吸收其他色光而反射红光，故错误；
、光照到水幕上呈现出美丽的图案，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故错误；
、游船在水中的倒影比本体看起来暗一些，是因为光在水面发生了折射，一部分光折射到水中，故正确；
、断变换的灯光秀是由红、绿、蓝三色光组成，故错误；
故选：。
4．“五一”小长假，小鹏全家去南海公园游玩，乘坐乌篷船，享受“南海”风景。下列分析正确的是　　
A．岸上的树在地面形成的影子，是光的直线传播形成的
B．码头在水中的倒影由光的反射所成的实像
C．船桨在水面处好似折断了，是光折射形成船桨的实像
D．船篷能阻挡阳光中的红外线对船舱中人的伤害
【答案】
【解答】解：、岸上的树在地面形成的影子是太阳光照射到不透明物体时光线被遮挡形成的，属于光的直线传播现象，故正确；
、码头在水中的倒影是光的反射现象，属于平面镜成像，像是反射光线反向延长线的交点，故所成的像为虚像，故错误；
、船桨在水面处好似折断了，是光线从水中斜射到空气中时发生了光的折射现象，其像是折射光线反向延长线的交点，故形成船桨的像是虚像，故错误；
、由于过量的紫外线照射对人体有害，船篷能阻挡阳光中的紫外线对船舱中人的伤害，故错误。
故选：。
5．阳光明媚的周末，不少市民到鹭栖湖游玩。湖畔盛开着五颜六色的鲜花，大树拖着长长的影子，几只白鹭从平静的湖面轻快掠过，水中的鱼儿欢快嬉戏。下列对此情景的解释正确的是　　
A．树荫下的圆形光斑是光的直线传播形成的实像
B．白鹭在湖中的倒影和平面镜成像原理不同
C．看见水中的鱼儿是光的反射形成的实像
D．鲜花五颜六色是因为阳光在鲜花上发生色散现象
【答案】
【解答】解：．树荫下的圆形光斑是太阳光透过树叶和枝丫的间隙落在地面的实像，属于光的直线传播形成的小孔成像，故正确；
．白鹭在湖中的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，因此与平面镜成像原理相同，故错误；
．人在岸上看见水中的鱼，是水中的鱼反射的光从水斜射到空气中的人眼处，这是光的折射形成的虚像，故错误；
．鲜花五颜六色是因为阳光在鲜花表面发生了反射现象，因为花瓣中含有各自色素，鲜花五颜六色是反射了与其颜色相同的色光，故错误。
故选：。
6．中华文化源远流长，许多诗句中蕴含着丰富的物理知识，下列诗句中的有关描述用光学知识解释正确的是　　
A．雾雨当空飞彩虹——光的色散
B．风吹草低见牛羊——光的折射
C．绿树阴浓夏日长——光的反射
D．浮萍破处见山影——光的直线传播
【答案】
【解答】解：．雨后彩虹是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散现象，故正确；
．风吹草低见牛羊，当草低下的时候，看见牛羊是由于光的直线传播，故错误；
．“绿树荫浓”是由于光沿直线传播，在地面上形成的树影子，故错误；
．浮萍破处见山影，倒影是平面镜成像现象，本质是光的反射形成的，故错误。
故选：。
7．航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区，工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜，使航天员可以通过镜子看到按钮，解决视线受阻的问题，下列与造成“视野盲区”的原因及小面镜所应用的物理知识一致的是　　
①小孔成像
②水中倒影
③铅笔“弯折”
④雨后彩虹
A．①和② B．①和③ C．③和④ D．②和④
【答案】
【解答】解：航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区，是由于光沿直线传播造成的；工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜，使航天员可以通过镜子看到按钮，利用了光的反射。
①小孔成像是光的直线传播形成的；
②水中倒影是平面镜成像现象，是由光的反射形成的；
③铅笔“弯折”是光的折射现象；
④雨后彩虹是光的色散现象，是由光的折射形成的。
综上可知①和②正确，故选。
故选：。
8．下列有关光现象的说法中，正确的是　　
A．太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带，属于光的色散
B．岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象
C．斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的反射现象
D．游泳池注水后，看上去好像变浅了，属于光的直线传播
【答案】
【解答】解：．阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带，即将白光分解为七种色光，属于光的色散，故符合题意；
．岸边景物在水中形成倒影，水面相当于平面镜，属于光的反射，故不符合题意；
．从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是筷子的虚像，比实际位置偏高，所以感觉弯折，属于光的折射，故不符合题意；
．水池底部斜射向水面的光线经过界面时会发生折射，光从水中到空气中，折射角大于入射角，当人眼沿折射光线看时，会感觉水变浅了，故游泳池注水后，看上去好像变浅了，是由于光的折射形成的，故不符合题意。
故选：。
9．如图，小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上，白纸上、、三个区域呈现的颜色为　　
A．区域黑色 B．区域黑色 C．区域黑色 D．区域白色
【答案】
【解答】解：太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。
红色透明玻璃只能让太阳光中的红光通过，所以区域为红色；
蓝色透明玻璃只能让太阳光中的蓝光通过，所以区域为蓝色；
在区域的左侧，两色玻璃重叠，红色玻璃只能透过红光，但红光无法透过第二层的蓝色玻璃，因此，没有色光透过两块重叠的玻璃，则区域为黑色。
故选：。
10．如图所示，少华山的玻璃栈道是西北地区第一条双向悬空的玻璃栈道，其以奇难险峻而著称。下列有关说法正确的是　　
A．游客在透明玻璃中所成的像是光的折射形成的
B．游客在透明玻璃中的像与人的大小相同
C．游客的衣服呈绿色，是因为衣服吸收绿光
D．太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼，说明玻璃栈道是光源
【答案】
【解答】解：、游客在透明玻璃中所成的像是平面镜成像，是光的反射形成的，故错误；
、游客在透明玻璃中的像与人的大小相同，故正确；
、游客的衣服呈绿色，是因为衣服反射绿光，故错误；
、太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼，但玻璃栈道本身不能发光，不是光源，故错误。
故选：。
二．填空题（共5小题）
11．春日，公园内，鸟语花香、绿柳成荫，“绿柳”看起来呈绿色，是因为绿柳只 　反射　（选填“吸收”或“反射” 绿光，“成荫”是由于 　　；鱼翔浅底，但是我们看到鱼儿的位置比实际位置要 　　（选填“高”或“低” 些。
【答案】反射；光的直线传播；高。
【解答】解：（1）对于不透明的物体，会反射与本身颜色相同的光，让我们看到的就是物体本身的颜色。
（2）绿荫是影子，影子的形成是由于光的直线传播。
（3）我们看到水中的鱼，是由于光的折射形成的虚像，鱼实际的位置在我们看到的位置下方。
故答案为：反射；光的直线传播；高。
12．如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 　色散　现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、　　三种色光混合而成的多彩画面。
【答案】色散；蓝
【解答】解：彩虹是太阳光分解为七色光的过程，属于光的色散现象。
手机屏幕上呈现出由红、绿、蓝三种色光混合而成的多彩画面。
故答案为：色散；蓝。
13．雨过天晴的空中出现了彩虹，这是光的 　色散　现象；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，这三种色光叫光的三原色。
【解答】解：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，这种现象称为光的色散。
而彩色电视机荧屏上呈现各种颜色是由红绿蓝三色色光合成的，红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。
故答案为：色散；绿。
14．在新冠病毒肆意地侵害人类的时候，各单位、住户除了用“84”消毒液喷洒和过氧乙酸熏蒸预防外，还常用 　紫外　（红外紫外）线灯来灭菌。另外，个别科研部门在与新冠的斗争中研制出了多种快速（不超测量体温的仪器，它们是利用 　　（红外紫外）线测温的，红外线和紫外线在真空中传播的速度是 　　（相同不相同）。
【解答】解：除了用“84”消毒液喷洒和过氧乙酸熏蒸预防外，还常用紫外线灯来灭菌。研制出了多种快速（不超测量体温的仪器，它们是利用红外线测温的，红外线和紫外线在真空中传播的速度是相同。
故答案为：紫外；红外；相同。
15．“抗击疫情，刻不容缓！”在政府的号召下，中国人民进行了全员核酸。新冠病毒的平均直径不到　　。飞沫传播是新冠病毒的主要传播途径，人们在打喷嚏时如果没有阻拦，上万个飞沫将以的速度带出，这些飞沫传播仅需 　　，所以为了自己和他人的安全请佩戴口罩。为了杀死新冠病毒，人们常用 　　（选填“红外线”或“紫外线” 消毒。
【答案】；0.1；紫外线。
【解答】解：
飞沫传播的速度：；
由可知这些飞沫传播所需的时间为：
；
紫外线能杀菌、消毒，故为了杀死新冠病毒，人们常用紫外线消毒。
故答案为：；0.1；紫外线。
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