4.4 光的色散——2021-2022学年物理沪科版八年级同步课时作业
1.“万物生长靠太阳”,绿色植物的生长需要阳光。物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此可以推测,不利于绿色植物生长的光是( )
A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光
2.下列现象中,对应的物理知识是“光的色散”的是( )
A.射击瞄准时要做到“三点一线” B.游泳池注水后,看上去好像变浅了
C.在平静的湖面可以看到蓝天白云 D.太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带
3.广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色 B.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈黑色
C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色 D.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
4.英国媒体报道,伦敦帝国理工学院的研究人员用三束单色激光照射特制的“扩散器”,使三束激光均匀混合,从而得到需要的色光,而且光色可调。该技术有望制造出更好的照明设备。对此技术,下列判断错误的是( )
A.用这种方法得到的白光是复色光
B.用这种方法得到的白光是单色光
C.要得到白光,三束激光的颜色应分别是红、绿、蓝
D.改变三束入射激光的强度比例,可以得到任何颜色的光
5.下列事实中属于光的色散的现象的是( )
A.霓虹灯的灯光五颜六色 B.电视机画面五彩缤纷
C.雨后天空出现美丽的彩虹 D.色彩丰富的山水画
6.一束白光经三棱镜折射后,形成一条七彩光带,根据图(a)所示红、蓝光折射的情况做下列判断:直线左半侧由红色笔绘成,右半侧由蓝色笔绘成,分界点为O,如图(b)所示,将三棱镜放在上后,透过三棱镜[人眼视线如图(c)所示],观察到的应是下列图中的( )
A. B. C. D.
7.“云薄漏日,日照雨滴则虹生”,这里“虹”的产生是光的______现象.牛顿首先研究了这一现象,他通过三棱镜将一束太阳光分解成不同颜色的光,这说明同一三棱镜对不同色光的______本领不同.
8.如图所示,让一束白光经过三棱镜,在三棱镜后放置一凸透镜,将光屏放在B处时,观察到色光的颜色是_______,光屏先后在两处时,观察到的现象有何不同:_______.
9.如图所示,白光经三棱镜后,光屏上会出现自上而下的七色光带,请你作出白光通过三棱镜,折射出红光和紫光的光路图,并标出红光和紫光的位置。
10.请阅读《郭守敬望远镜》并回答问题。
郭守敬望远镜
“星汉灿烂,若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢?用光谱!我们知道,阳光通过三棱镜后会发生色散,形成一条按照一定顺序排列的彩色光带,我们称之为光谱。太阳是恒星,因此太阳的光谱是一种恒星光谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息,比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外,还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离,还是在靠近我们,甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明,恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比,根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的,以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”,如图所示。它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱,进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000个天体,是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜。截至2019年3月29日,在过去的七年巡天观测中(所谓“巡天观测”,就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”),郭守敬望远镜共获取1125万条光谱,成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析,绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表,重新确立了银河系晕(音yùn)的内扁外圆的结构,并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现,这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心!
使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星,以它的观测能力,北半球天空仍然有约一亿颗恒星可观测,可以让“普查”资料更全面、更详细、更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。
(1)恒星发出的光经郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的_______现象。
(2)我国科学家通过分析恒星光谱确立了_______的内扁外圆新结构。
(3)已知“长蛇Ⅱ星系团”距离我们约33亿光年,它远离我们的速度约为,请你根据文中信息,估算远离我们的速度约为的“牧夫座星系团”距离我们约_______亿光年。
答案以及解析
1.答案:C
解析:植物是不透明的,植物呈现绿色,说明植物能反射绿光而吸收其他色光;植物之所以反射绿光是因为植物的生长不需要绿光,即绿光不利于植物的生长,故选C。
2.答案:D
解析:射击瞄准时要做到“三点一线”,利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的特点,故A不符合题意;游泳池注水后,看上去好像变浅了,是因为光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,是光的折射现象,故B不符合题意;在平静的湖面可以看到蓝天白云,是平面镜成像,由光的反射形成,故C不符合题意;太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带,是光的色散现象,由光的折射形成,故D符合题意。
3.答案:D
解析:用红光照射白色瓷盘、红色苹果及黄色香蕉:白色瓷盘能反射所有的色光,反射什么色光就是什么颜色,故瓷盘呈现红色;红色的苹果只能反射红光,故呈现红色;黄色香蕉只能反射黄光,吸收红色的光,因此在红光照射下没有反射光线进入人眼,故呈现黑色。故选D。
4.答案:B
解析:用这种技术得到的白光是复色光,A正确,故A不符合题意,B错误,故B符合题意;不同颜色的色光都可以由红、绿、蓝三种基本色光按照不同比例混合得到,故C、D正确,故C、D不符合题意。
5.答案:C
解析:A.霓虹灯的五光十色是因为灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光,不是光的色散现象,不符合题意;
B.五彩缤纷的电视画面色光的三原色是:红、绿、蓝混合而成的,不是光的色散现象,不符合题意;
C.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,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,符合题意;
D.色彩丰富的水彩画是颜料的三原色红、黄、蓝调和而成的,不是光的色散现象,不符合题意.
6.答案:B
解析:白光经过三棱镜被分解为七色光,由(a)图知道,红光的偏折程度较弱,蓝光的偏折程度稍强,所以在(c)图中,经棱镜折射后,红光的偏折程度较弱,偏离原光线较近,蓝光的偏折程度较强,偏离原光线较远。人眼逆着红光和蓝光看去,看到的是B选项图中的现象。故选B。
7.答案:色散;折射
8.答案:白色;光屏上彩色光带顺序相反
解析:白光经三棱镜折射后会发生色散现象,可以看到七种色光,七种色光经凸透镜折射后会聚于B处,七种色光混合又会变成白色光,所以在B处放一光屏,可观察到光的颜色为白色;由题图可知,彩色光带经过B处后上下顺序颠倒,所以先后在两处观察,光屏上的彩色光带顺序是相反的.
9.答案:如图所示
解析:不同颜色的光的折射本领不同,所以经三棱镜后的偏折程度不同,红光的偏折程度小,紫光的偏折程度大。
10.答案:(1)色散
(2)银河系晕
(3)22
解析:(1)借助郭守敬望远镜的光学系统,恒星发出的光(复色光)可以分解成单色光,根据一定顺序排列,形成光谱。
(2)由文中信息可知,我国科学家通过对这些恒星光谱的分析,绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表,重新确立了银河系晕的内扁外圆的结构。
(3)由文中信息可知,恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比,设“牧夫座星系团”距离我们约s,则,解得亿光年,即“牧夫座星系团”距离我们约22亿光年。