八年级物理 光的色散
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八年级上册物理光的色散导语:光是一种电磁波,它在物质中传播时会发生色散现象。
色散是指不同波长的光在透明介质中传播时速度不同,进而使光发生折射和分离的现象。
下面我们将详细探讨光的色散原理、应用和实验等相关内容。
一、色散原理:1.折射定律与光的色散关系在介质的界面上,光线由一介质射入到另一介质时,会发生折射现象。
根据折射定律,当光从密度较小的介质射入到密度较大的介质时,光线会向法线方向偏折。
不同波长的光在介质中传播时,由于其频率不同,其相对折射率也会有所区别,从而使光发生色散。
2.光的色散类型根据波长的不同,光的色散可分为正常色散和异常色散两类。
正常色散是指在光密度较小的介质中,光的折射率与波长成正比,且折射率随波长增大而减小。
这种情况下,波长较短的蓝光相对来说折射率较大,波长较长的红光相对来说折射率较小,从而使光发生分离现象。
异常色散是指在光密度较大的介质中,光的折射率与波长成反比,且折射率随波长增大而增大。
这种情况下,波长较长的红光相对来说折射率较大,波长较短的蓝光相对来说折射率较小,从而使光发生分离现象。
二、色散现象:光的色散现象主要体现在光的折射和分光上。
1.光的折射色散当光从一种介质射入到另一种介质中时,由于不同波长的光有不同的折射率,因此光线在折射时会发生色散现象。
这就是我们常见的光经过三棱镜后,呈现七彩分离的著名现象。
这种现象可以通过折射定律来解释。
2.光的分光色散在光密度较大的介质中,高频率的光波洛儿依尔发能漂落受个群别,从而使光线产生不同的角度折射,从而将原来的白光分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色。
三、色散应用:1.彩虹的形成原理彩虹是一种非常美丽的自然现象,它的形成原理正是光的色散。
当太阳光通过空气中的水汽,在折射和反射作用下,发生了色散现象,从而形成了彩虹。
彩虹的颜色由内向外依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色,与光的分光色散一致。
当太阳光射入水滴,经由折射和反射后再次射出,这些光线在视线上形成一个圆弧,构成了彩虹的形状。
第5节 光的色散教材任务驱动任务一 了解光的色散1.发现:1666年,英国物理学家 牛顿 用玻璃三棱镜分解了太阳光,揭开了光的颜色之谜。
2.光的色散:太阳光射入、射出棱镜会发生 折射 ,被分解成 红 、橙、黄、 绿 、 蓝 、靛、 紫 七种色光的现象。
3.太阳光(白光)是由各种 色光 混合而成的。
4.生活现象:彩虹的形成。
任务二 了解色光的混合1.色光的三原色: 红 、 绿 、 蓝 。
2.举例: 彩色电视机画面上丰富的色彩是由 三原色光 混合而成。
任务三 认识看不见的光项目红外线 紫外线 定义 在可见光谱 红 端之外的辐射 在可见光谱 紫 端以外的一种看不见的光特点 具有较强的热效应具有较强的荧光效应 应用 拍红外线照片诊断疾病、红外线夜视仪、 遥控 等 紫外线杀菌消毒 、 验钞 、促进合成维生素D等典题疑难突破考点 光的色散和光的三原色【典题】(2024·南京统考)(1)如图甲将红、绿、 蓝 三种色光照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
(2)让一束太阳光射到三棱镜上,从另一侧的白纸上可以看到一条彩色的光带,如图乙所示,这是光的 色散 现象,其中的黄色光在真空中的传播速度为 3×108 m/s;实验中,某同学在测量不同色光区域的温度时,发现温度计放在 B (选填“A ”或“B ”)的外侧时温度计示数上升明显。
【技法点拨】(1)规避易错点:白光不是单色光,而是由各种单色光复合而成的复色光。
(2)标志:凡是出现“彩虹”“七彩”“五颜六色”等字眼,一定是色散现象。
(3)偏折:三棱镜色散实验中,偏向底边的是紫光,其偏折程度最大,红光的偏折程度最小。
【变式】 (教材再开发·想想做做改编)如图所示,在较深的方盘内盛一些水,盘边斜放一块平面镜,使太阳光通过水照射到水下的平面镜上,并反射到白色墙壁上,会在墙壁上观察到光的色散现象,此时的平面镜和水相当于三棱镜(填一种光学仪器)。
第4.5课时光的色散1.光的色散概念:太阳光通过棱镜后,被分解成__红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫__七种色光,这种现象叫光的色散.注意:白光不是单色光,而是由各种单色光组成的复色光.说明:光的色散是由于白光折射时,不同的单色光的折射角不同所造成的.2.色光的混合三原色:__红__、绿、蓝.3.看不见的光光谱:把光线按照__红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫__的顺序排列起来,就是光谱.红外线:__红光__之外的辐射叫做红外线.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__增强__.紫外线:__紫光__之外的辐射叫做紫外线.特性:能促进维生素D的合成,能杀死微生物,能使荧光物质发光.说明:红外线和紫外线都是人眼看不见的.考点一光的色散(1)太阳光(白光)经过三棱镜(或等效物)后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象叫做光的色散。
(2)光的色散说明白光是由色光混合而成的。
彩虹是太阳光传播过程中被空气中的水滴色散而产生的。
(3)一束太阳光照到三棱镜上,然后从三棱镜射出的光分解为各种颜色的光,这一现象的产生是因为光线由空气进入三棱镜后,发生了光的折射,不同色光的偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
(4)色散的实质是光的折射。
(5)英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳发生了色散,这才揭开了光的颜色之谜。
考点二不可见光(1)光谱:把光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来,就是光谱,这是可见光谱。
(2)红外线:在光谱上红光以外的部分,也有能量辐射,不过人眼看不到,这样的辐射叫红外线。
①红外线的主要特征是热作用强,可以用来加热食品、浴室的暖灯、红外线理疗仪等。
②红外线穿透云雾的能力也比较强,使用对红外线敏感的底片可进行远距离高空摄影、也可以在没有光线的夜间摄影、红外线遥感仪等。
③红外线还可以用来制作电视机的遥控器,自动出水水龙头。
④不仅是太阳光中含有大量的红外线,一切物体都在不停地辐射红外线,因为任何物质都由分子组成,分子在不停的运动,就会向外辐射红外线(温度越高,辐射的红外线越多)。
第5节光的色散
课前预习
1.光的色散
(1)一束太阳光通过狭缝从一侧照射到三棱镜上,光通过三棱镜折射后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光组成的光带,这种现象叫做光的色散现象。
(2)彩色光是由红、绿、蓝三种色光按不同比例混合而成;红、绿、蓝为色光的三原色。
2.红外线:我们把红光之外的辐射叫做红外线。
应用:诊断疾病、红外线夜视仪、遥控器等。
3.紫外线:在光谱的紫端以外的辐射叫做紫外线。
应用:紫外线灭菌、验钞机等。
课堂练习
知识点1 光的色散现象
1.如图所示的现象与光的色散有关的是( D )
2.太阳光通过三棱镜后,被分散成了各种颜色的光,这说明( A )
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
3.一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁上,墙壁上出现了彩色的条纹,这是由于此时平面镜上方的水类似于三棱镜(填写一个光学元件名称),太阳光照射到其上发生了色散;轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,墙面上的彩色条纹将消失(选填“消失”“振动”或“不变”)。
知识点2 色光的混合看不见的光
4.为了防止新型冠状病毒疫情,学校实行每天测体温制度,如图所示是非接触式电子体温计,
使用方法是直接对人体额头测量,不接触人体皮肤,通过接受人体发出的某种光线,测量体温。
则体温计接收到的光线是(A)
A.红外线
B.紫外线
C.绿光
D.蓝光
5.医院内杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色光,其原因是( B )
A.其实那灯不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的
B.灯管在发出紫外线的同时,还发出少量的紫光
C.该灯管发出的紫外线与太阳光中的紫外线不同,前者是淡蓝色的,后者是看不见的
D.上述说法都是错误的
6.(2019·自贡)太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫做光的色散;红、绿、蓝光叫做色光的三原色;按电视机遥控器按键时,遥控器发射出来的是红外线。
课时作业
1.下列物理事实中,属于光的色散的是(D)
A.霓虹灯的灯光
B.彩色电视机的画面
C.色彩丰富的水彩画
D.雨后天空出现的彩虹
2.如图所示为光的三原色的示意图,图中1和2两个区域应标的颜色分别是(C)
A.蓝色、白色
B.黄色、黑色
C.绿色、白色
D.黄色、白色
3.光的色散说明白光是一种复色光,棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折程度最大。
图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是( B )
4.下列说法中正确的是( B )
A.在阳光下晒晒被褥可以杀菌,这主要是利用了阳光中的红外线
B.彩虹的外侧为红色,内侧为紫色
C.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,由于折射形成形状各异的光斑
D.雨后的彩虹是太阳光的色散现象,其中红、绿、黄是色光的三原色
5.一些星级宾馆的大门很奇怪,当有人站在门前时,门便自动开启;当人远离大门后,门又自动闭合。
如图所示,仔细观察这种门便可以发现,门的上方有一个类似盒子的装置——红外线接收器。
对于这种门,以下说法中正确的是(C)
A.这是一种智能门,当猫、狗之类的动物在门前时,门不会开启
B.这是一种防盗门,当小偷在门前时,门不会开启
C.这是一种红外感应门,即使门前放一块发热的物体,门也会自动开启
D.这是一种遥控门,由门旁的保安人员人工控制它的开启与关闭
6.让一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,如果用一个白屏来承接,会形成一条彩色光带,这种现象叫做光的色散,在彩色光带外侧有两种看不见的光,用其中一种光照射钞票,可以使钞票的荧光物质发光,这种光叫做紫外线(选填“红外线”或“紫外线”)。
7.(2018·会泽县初二秋季期末)如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜的一个侧面上,从光屏上可观察到彩色光带,这一现象说明太阳光是复色光;阳光下看到一朵花是红色的,是因为这朵花反射的红光进入了我们的眼睛。
8.(2019·新疆)2019年4月10日,人类发布了首张黑洞照片,为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。
照片中的黑洞距离我们5500万光年(选填“年”或“光年”),它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而形成的,高能射线的传播速度为3×108m/s;研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状(明亮)部分用红色显示,红光属于(选填“属于”或“不属于”)色光的三原色。
9.在宾馆里有“手一伸水自来,手一收水自停”的全自动感应水龙头。
如图所示,这是利用了人体辐射的红外线进行自动控制的。
10.如图所示,太阳光通过三棱镜后,在光屏上会形成一条彩色光带,这种现象叫做光的色散,产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生折射(选填“反射”或“折射”)时的偏折程度不同;图中射到光屏上光束的上(选填“上”或“下”)侧有明显的热效应。
11.(2018·西山区初二秋季期末)意大利物理学家伽利略是实验物理学的先驱。
1666年,英国物理学家牛顿利用三棱镜做实验,发现太阳光通过三棱镜后被“分解”成七种颜色的光,这个现象叫做光的色散。
12.为改善空气质量,我市环卫处配备了雾炮车(如图所示)。
雾炮车的原理是利用大型鼓风机向空中喷射水雾,吸附空气中的PM2.5,若天气晴好,望向水雾时可能会看到美丽“彩虹”,这种现象在物理学上属于光的色散现象,彩虹的最外层是红色(选填“红色”或“紫色”)的。