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第5节　光的色散
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、光的色散
1．定义：
太阳光经过棱镜后被分解成________的光，这种现象叫光的色散。如果用一个白屏来承接，颜色依次是________、橙、黄、________、________、靛、紫。
2．白光：
白光是________光，是由各种色光________而成的。
3．实质：
光的色散的实质是光的________。
二、色光的混合
1．光的三原色
人们发现，把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝叫做色光的________。
2．光的“三原色”等比例混合成________。
三、看不见的光
1．太阳的可见光谱：三棱镜可以把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照____________排列起来，形成太阳的可见光谱。
2．红外线
(1)定义：我们把________之外的辐射叫作红外线。
(2)应用：夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比它们________，人们根据这个道理制成了________________。红外线还可以用来________，例如________________。
3．紫外线
(1)定义：在光谱的________以外，还有一种看不见的光，叫紫外线。
(2)应用：适当的紫外线照射对于____________和________的许多方面都有好处；紫外线能杀死微生物，故在医院里常用紫外线灯来________；紫外线能使________发光，故可以用来________。
【预习自测】
1．太阳光经过三棱镜后，将分解为 (　　)
A．七色光 B．复色光
C．三色光 D．白光
2．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．红外照相机 B．可见光照相机 C．紫外光成像仪 D．超声波成像仪
【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1
　光的色散
1．光的色散
演示：如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照到白屏上。观察现象，回答下列问题。

(1)观察实验现象，分析太阳光是复色光还是单色光？



(2)观察光带，颜色的排列顺序依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，由此能否说明这些单色光的偏折程度不同？哪种光的偏折程度最小？哪种最大？



2．夏季雨后天气放晴，天空常会出现彩虹美景。如图所示，太阳光是白色的，而彩虹为什么是五颜六色？


【归纳总结】
光的色散是一种折射现象。太阳光照射在玻璃三棱镜上，由于光从空气进入三棱镜发生了折射，当折射光从三棱镜出来时再次发生折射，且各种色光的偏折程度不同，所以会出现光带。


【典例】 如图所示的现象中，属于光的色散现象的是 (　　)
　　　　　　 　　　
　　　
想一想：物体的颜色由什么决定？


【针对训练】
一束太阳光通过三棱镜________，被分解成七种颜色的光。在白色光屏上形成一条彩光带，如图所示，这个现象叫光的________。

知识点2
　 看不见的光
　自学教材第86、87页，回答下列问题。
1．演示：让一束太阳光通过棱镜照射到白屏上，如图所示，将一支温度计的玻璃泡涂黑后，放在红光的外侧，过一会儿，发现温度计的示数如何变化？这说明什么问题？


2．将新版的一百元人民币依次让红外线、白炽灯、紫外线照射，观察有什么不同？




【归纳总结】
用光的折射规律能够解释的现象主要有水中折枝，水中的物体看上去变浅了，玻璃板下的字变高了，海市蜃楼，虹的成因等。分析光的折射现象时，可以通过作图的方式直观、形象地说明问题，但在分析时，一定要先搞清楚光的传播方向，再利用折射规律作图分析。
【典例】 每年麦收季节，我国农村都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气造成严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通。如图所示，为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，气象局利用高科技帮手，通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据 (　　)

A．对焚烧源进行拍照，从照片上直接看到焚烧源
B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源
C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线确定焚烧源
【针对训练】
图中不属于紫外线应用或防护的是 (　　)
　　
　 A．夜视仪 　　　B．验钞机 C．灭菌灯 　　 D．遮阳帽
【达标检测】 (10分钟)
1．彩色电视机呈现出的各种颜色都是由三种色光混合而成的，这三种色光的颜色是 (　　)
A．红、绿、蓝 B．红、黄、蓝
C．红、绿、紫 D．红、黄、绿

2．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”，下列说法正确的是 (　　)
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
3．夏季，雨后天空中有大量的小水滴，在太阳光的照射下常会出现如图的彩色光带，这就是该情景中的现象，下列说法正确的是 (　　)

A．小水滴相当于三棱镜，只对光起反射作用
B．太阳光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
C．彩虹是由光的直线传播形成的
D．彩虹的形成是光的色散现象
4．如图所示是一个彩色的手机屏幕，小娥洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上，透过小水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子。当水滴滴到图中________(选填“红色”“绿色”“蓝色”或“白色”)区域时能同时看到红、________、蓝三种颜色的小格子。

5．如图所示，让一束太阳光通过棱镜照射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中能识别人民币真伪的区域应该是________。

【分层演练提素能】
【基础巩固练】


1．如图所示光现象中，反映光的色散现象的是 (　　)

　　　A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D
2．过量的阳光照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引发皮肤癌，这是因为太阳光中含有哪种光所造成的 (　　)
A．红外线 B．X射线 C．紫外线 D．γ射线
3．下列说法中不正确的是 (　　)
A．电视遥控器发射的是红外线
B．验钞机利用的是红外线
C．医院杀菌使用的是紫外线
D．过量的紫外线照射对人体有害
4．“浴霸”是家庭淋浴间的常用装置，下列关于“浴霸”的说法正确的是 (　　)
A．装有红外线灯泡，主要用于照明和杀菌消毒
B．装有红外线灯泡，主要用于取暖和照明
C．装有紫外线灯泡，主要用于照明和杀菌消毒
D．装有紫外线灯泡，主要用于取暖和照明
5．图所示的“弹力水晶球”是非常好玩的一款闪光玩具。该产品内置三颗LED灯，一旦扔在地上或拿在手里拼命摇，就会激发里面的电子开关，从而发出红、________、蓝三原色光，不停地闪烁，再加上水对光的________作用，使得灯光更加绚丽多彩，其乐无穷。

6．为解决高楼灭火难题，军工转民用“导弹灭火”技术实验成功，如图所示，发射架上有三只眼：“可见光”、“红外线”和“激光”，当高楼内有烟雾火源不明时，可用________发现火源，可用________精确测量火源距离。(均选填“可见光”“红外线”或“激光”)

【提能综合练】
7．电视机的遥控器能发射一种不可见光。即________，以实现对电视的控制。如果不把遥控器对着电视机的控制窗口，而是对着墙壁调整角度也可以控制电视机。这利用了光的________。彩色电视画面上的色彩是由红、________、蓝三种色光混合而成。
8．小华的爸爸想把阳台封闭起来，小华向爸爸建议说：最好不要封闭，封闭起来晒被子和晒衣服时，上面的病菌不容易被杀死。爸爸很困惑，不明白所含的物理道理？请你帮小华阐明其中的道理。




9．“关爱生命，安全出行，争当安全模范公民”的教育活动，在全县各校轰轰烈烈地展开。“红灯停，绿灯行”是公民的基本素质，交通信号灯用红、绿灯，而不用蓝色、紫色等其它颜色的灯。对此，小明、小华、小宇三位同学展开讨论。
小明说：人的眼睛对红色光、绿色光比较敏感．用红绿灯作为交通指挥灯，容易引起视觉反应，可以提高人们的警惕性，减少交通事故的发生。
小华说：红光穿透能力比蓝色、紫色等其它的色光强，很远处就能看到；人的眼睛对绿色光敏感。
小宇说：红绿灯作为交通指挥灯，是国际通用的，并不具有科学依据。
(1)雾天，小明、小华和小宇一起在远处观看路口的红绿灯，收集有关“红色光穿透能力强”的证据。小明和小宇看到红灯亮时，小华却认为红灯不亮，此事实说明红色光引起的视觉效果与________有关；三位同学向路口的红灯走近，都感到红色光强度逐渐增强，表明色光的穿透能力与________有关。影响色光穿透能力的因素还有________________(至少答出一条)。
(2)依据你的生活体验，并结合学过的物理知识，对小宇的说法做出评价：_______________________
___________________________________________。
(3)红绿色盲的人不能分辨红绿灯颜色的变换，请你描述现行交通信号灯是如何让色盲的行人做到“红灯停、绿灯行”的或提出一条合理化建议：
______________________________________________________________________。 (回答一条即可)




【拓展创新练】
10．如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧的白色光屏上，察到不同颜色的光。

(1)此现象叫做光的________。此现象是英国物理学家________发现的。
(2)此实验说明白光________(填“是”或“不是”)单色光。
(3)小明将温度计的玻璃泡放在A处，发现温度计的示数上升较快。说明A处有一种看不见光．请写出它在生活中的应用________。(一种即可)
(4)小华想证明C处也有一种看不见光，那么她应该把________________(选填“温度计”“1元硬币”或“100元纸币”)放到C处。
参考答案及解析
第5节　光的色散
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.各种颜色　红　绿　蓝
2．复合　混合
3．折射
二、1.三原色　2.白色
三、1.一定的顺序
2．(1)红光　(2)强　红外线夜视仪　遥控　电视机遥控器
3．(1)紫端　(2)骨骼的生长　身体健康　灭菌　荧光物质　防伪
[预习自测]
1．A　2.A
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
1．(1)观察实验现象，发现太阳光经过三棱镜折射后，在白屏上形成一条彩色光带，说明太阳光不是单色光，而是复色光。
(2)能够说明。从实验现象中可以观察到，不同单色光通过棱镜时的偏折程度是不同的；红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。
2．雨后天晴，天空中悬浮着有许多小水滴，这些小水滴好似三棱镜，太阳光经过三棱镜被折射，把太阳光分解成绚丽的七色光。
[典例]B　解析：插入水中的钢勺在水面处“弯折”了，是因为光从水中斜射入空气中时，发生折射，A选项不符合题意；彩虹是太阳光经过空气中的水珠被分解为绚丽的七色光，B选项符合题意．水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，C选项不符合题意；太阳光透过云层形成直线型光带是由于光的直线传播，D选项不符合题意。故选B。
[想一想]
(1)透明体的颜色是由它透过的色光决定的，如红色玻璃片呈现红色，是因为此玻璃可以让红色光通过，而其他色光都不能通过。
(2)不透明体的颜色是由它反射的色光决定的，如红纸呈现红色，是因为此物体只反射红色光，而不反射其他色光。
(3)白色物体能反射所有色光，黑色物体能吸收所有色光。
[针对训练]
折射；色散现象　解析：白光经三棱镜折射后红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这叫做光的色散现象。
知识点2
1．温度计的示数会升高；说明红外线具有热效应。
2．让红外线和白炽灯照射时看不到任何特殊之处，但让紫外线照射时，能够看到人民币的多个部位发出荧光。
[典例]D　解析：因为卫星距地面的距离非常远，因此，无法通过照片直接看清焚烧源、烟雾，也不能通过颜色来准确判断焚烧源。由于温度不同的物体发出的红外线的强弱不同，卫星遥感和红外线夜视仪都是利用感知物体发出的红外线工作的。故答案为D。
[针对训练]
A　解析：红外线热作用强，一切物质不停地辐射红外线，高温物质辐射红外线强，因此制成红外线夜视仪，可以用在军事上，故A符合题意；紫外线有荧光效应，使荧光物质发出荧光，可以做成验钞机，检验钱的真伪，故B不符合题意；紫外线化学作用强，可以杀死微生物，用紫外线等可以杀菌，故C不符合题意；过量的紫外线照射对人体有害，轻则皮肤粗糙，重则引起皮肤癌，可以用遮阳帽防护，故D不符合题意。故选A。
[达标检测]
1．A　解析：彩色电视机的荧光屏上丰富的色彩是由红、绿、蓝三原色光混合而成的。
2．C　解析：紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以用来检验钞票真伪；红外线可以用在遥控器上，遥控器发出红外线，实现了无线控制家用电器，方便人们的生活。
3．D　解析：小水滴相当于三棱镜，对光起反射和折射作用，故A错误；太阳光是由多种色光混合而成的，并不是只有红、绿、蓝三种色光混合而成的，故B错误；雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，故C错误；白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的，故D正确。故选D。
4．白色；绿　解析：水滴中间厚边缘薄是水三棱镜，经水三棱镜折射，发生光的色散现象，所以水滴滴在白色区域能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子。
5．①　解析：紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，可以识别人民币的真伪，在题图中①区域。
【分层演练·提素能】
1．D　解析：A选项是水中的笔看上去“断了”，是光的折射现象；B选项是水中倒影，属于光的反射现象；C选项是日食，是由光的直线传播形成的；D选项是白光通过棱镜色散，是光的色散现象。
2．C　解析：太阳光中含有紫外线，适量照射紫外线能促进维生素D的合成，促进钙的吸收，过度照射紫外线会使皮肤粗糙，甚至会引起疾病。
3．B　解析：电视遥控器发射的是红外线，A选项说法正确，不符合题意；验钞机利用的是紫外线使荧光物质发光，B选项说法不正确，符合题意；医院杀菌使用的是紫外线，C选项说法正确，不符合题意；适量的紫外线照射能够促进人体对钙的吸收，过量的紫外线照射对人体有害，D选项说法正确，不符合题意。故选B。
4．B　解析：红外线的热效应强，可用来取暖，一般红外线伴随红光出现，红光用来照明。具有杀菌作用的是紫外线，所以“浴霸”装有红外线灯泡，主要用于取暖和照明。
5．绿　折射　解析：“弹力水晶球”内置三颗LED灯，发出的三原色光是红、绿、蓝；几个颜色不停闪烁，再加上水对光的折射作用，使得灯光更加绚丽多彩。
6．红外线　激光　解析：在消防火险发生的初期，灾害往往是由于不明显的隐火引起的，应用红外线热成像仪可以快速有效的发现这些隐火，找到火源，及早灭火。利用激光可以精确测量火源的距离。
7．红外线；反射；绿　解析：电视遥控器前端的发光二极管，能发出不同的红外线来实现电视遥控，红外线是看不见的光；红外线以光波的性质直线传播，并且可以发生反射，有时遥控器并没有对准电视机的控制窗口，而是沿某一合适的方向对准墙壁按下按钮，也可以控制电视机，这是利用了光的反射；彩色电视机画面上的颜色是由光的三原色红、绿、蓝三种色光混合而成。
8．太阳光中含有紫外线，紫外线可以杀菌，所以晴天晒被子杀菌是利用太阳光中的紫外线；把阳台封闭起来，太阳光不能很好地照射进来，因此被子上面的病菌不容易被杀死。
9．(1)不同的人；距离；空气质量
(2)小宇的说法是不对的，用红绿灯作为交通指示灯有科学依据，红光不容易被散射，在空气中可以传播得更远，人眼对绿光比较敏感。(3)用红绿灯的同时，用语音加以提示。　解析：(1)同样的一盏红灯，小明、小华和小宇一起在远处观看，但引起的视觉效果不同，说明红光引起的视觉效果和不同的人有关；
走的越近，感到红光的强度逐渐加强，说明红光的穿透能力和红光传播的距离有关，距离越短，红光的穿透能力越强；空气中的粉尘越多时，光的穿透能力就越弱，所以说影响色光穿透能力的因素还有空气的质量；(2)交通指示灯采用红光和绿光是由一定科学依据的，红光不容易发生散射，穿透能力强；绿光的穿透能力也不差，而且人眼对绿光更敏感一些；(3)红绿色盲的人不能分辨出红灯和绿灯，我们可以同时在红灯和绿灯发光的同时加上语音提示，或者将红灯和绿灯用不同的形状制成。
10．(1)色散；牛顿；(2)不是；(3)红外取暖器；(4)100元纸币　解析：(1)太阳光经三棱镜后发生色散现象，图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光；此现象是英国物理学家牛顿发现的；(2)此实验说明白光不是单色光，是复色光；(3)A的外侧是红外线，红外线具有热效应，它位于红色光的外面，所以温度计放应放在A处的外侧示数会上升，红外取暖器利用了这一特点；(4)在紫光之外有看不见的紫外线，紫外线可以使荧光物质发光，所以可以用100元纸币放到C处来证明C处也有一种看不见光。

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