2.4 光和颜色(1)
学习指要
一、知识要点
1．光源：能够自行发光的物体。
2．光的传播
(1)光能在真空中传播，还能在透明物质中传播。
(2)光在真空或同一种均匀物质中是沿直线传播的。
(3)光在真空中的传播速度最快，约为3×105千米/秒，在其他物质中的传播速度都比在真空中的传播速度慢。
3．光线的表示方法：用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。
4．光的直线传播的实例：小孔成像、射击瞄准、激光准直、站队及日食和月食等。
5．光年：长度单位，指光在一年里传播的距离，约等于9.46×1012千米。
二、重要提示
1．光是光源发出来的。光源是能自行发光的物体，但“发光”的物体并不一定都是光源，关键要看它是否能自行发光。如太阳、燃烧的火炬、点燃的烛焰、通电发光的灯泡等都是光源。夜空中的明月虽亮，闪闪的宝石虽发光，但它们都不能自行发光，因此都不是光源。
2．太阳光因为从很远处射来，可以看作是平行光。
3．观察激光在水中传播的路径时，请不要将激光对着人的眼睛，以免损伤眼睛。
科学广场
无影灯
无影灯是指由多盏灯从各个方向照射工作区域(即需要无影的地方)，而不会产生明显影子的器械。因为光是沿直线传播的，所以单束光照射会留下影子，但无影灯可将其留下的影子由其他光照亮，因此无影灯下不会产生影子。
手术无影灯可用来照明手术部位，由于施手术者的头、手和器械均可能对手术部位造成干扰阴影，因而手术无影灯就应设计得能尽量消除阴影，并能将色彩失真降到最低程度。
此外，无影灯还必须能长时间地持续工作，而不散发出过量的热，因为过热会使手术者不适，也会使处在外科手术区域中的组织干燥。
解题指导
【例题】 小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：
①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线(如图2.4—2所示)；
②在点A处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；
③经搅拌后，观察到光线又变直。
小明根据上述现象得出的结论正确的是 ( )
A．光的传播需要介质
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在海波溶液里不能沿直线传播
D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播
【解析】由题中的实验现象可知，光在水中及搅拌均匀的海波溶液中的传播路径均为直线，说明光在同一种均匀介质中沿直线传播，B、C错误，D正确。该实验探究了光在不同介质中的传播情况，只能说明光可以在各种不同透明介质中传播，而不能说明光的传播需要介质，A错误。
【答案】D
同步训练 A组
1．下列说法中正确的是 ( )
A．光的传播速度总是3.0×108米/秒
B．光总是沿直线传播的
C．光的传播不需借助媒介
D．明亮的湖面是光源
2．如图所示，广场上空的光束显示了光在__________。许多科学家对太阳系外距离我们10.8光年的波江座中的一颗恒星极感兴趣，盼望有朝一日对太阳系外的太空进行实地探测。设想将来，宇宙飞船的速度能达到真空中光速的0.9倍，人类的梦想将有望实现，那时宇宙飞船的速度将达到________米／秒。
3．下列属于光源的是 ( )
4. 2010年1月15日，新世纪首次在我国境内出现了“千年日环食”现象。在发生日环食的时候，某同学看到阳光透过浓密的树叶的缝隙照在地面上的亮斑，你认为其形状是 ( )
A．圆环形 B．月牙形
C．树叶形状 D．各种形状
下列是小明学习光现象知识后搜集到的一些光现象事例，其中不属于光的直线传播的是 ( )
6．下列关于光速的说法不正确的是 ( )
A．光的传播速度总是为3×105千米／秒
B．光的传播速度的最大值为3×105千米／秒
C．光年是一种长度单位
D．光年是天文学上表示距离的单位
7．如果声音和光都从空气传入水中，则 ( )
A．声速变大，光速变小
B．声速变小，光速变大
C．声速、光速都变大
D．声速、光速都变小
同步训练 B组
8．假如光在同一种均匀介质中不沿直线传播，下列现象可能出现的是 ( )
A．地球上没有昼夜之分
B．做操时更容易排直队伍
C．阳光下的人影更清晰
D．更容易形成日食和月食
9．2010年4月30日，上海世博会隆重开幕，璀璨的焰火在黄浦江畔绽放，各种烟花争奇斗艳，但是细心的小刚发现他总是先看到烟花，过一会儿才听到声音，这是因为______________。这种特点在生活中还有哪些应用，请你再举一例：______________。
10．某科学兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳了个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝_______(填“倒立”或“正立”)的像。若水平向左移动易拉罐，则像会_______(填“变大”“变小”或“不变”)。若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状_______(填“改变”或“不变”)。
11．利用身边常见的物品，做一些小实验是同学们学习、研究科学的好方法，也是一种创新。请你用如图所示的塑料吸管和激光笔，从正反两方面分别设计一个实验方案，探究光在空气中是沿直线传播的。
(1)正方案：探究光在空气中是沿直线传播的。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)反方案：探究光在空气中不可能是沿曲线传播的。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案
2．4 光和颜色(1)
1．C 2．同一种均匀介质中沿直线传播 2.7×105 3．C 4．A 5．D 6．A 7． A 8．A 9．光速大于声速百米赛跑时，计时员应该看到枪冒烟时开始计时，而不应听到枪声开始计时(合理均可) 10．倒立 变大 不变 11．(1)用激光笔在直吸管的一端照射空心，可在另一端看到出来的光线(2)用激光笔在弯曲吸管的一端照射空心，不能在另一端看到出来的光线(合理即可)
2.4 光和颜色(2)
学习指要
一、知识要点
1．光的色散：白光是由多种色光混合而成的，通过棱镜可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。这种现象称为光的色散。不能再分解的光叫做单色光，由单色光混合而成的光叫做复色光。
2．不可见光：红外线和紫外线都属于不可见光。
3．红、绿、蓝叫做光的三原色，红、黄、蓝是颜料的三原色，即利用这三种颜色可以混合出不同的色彩来。
4．物体的颜色：透明物体的颜色是由它透过的光的颜色决定的；不透明物体的颜色跟被它反射的色光的颜色相同，跟物体颜色不同的色光则被物体吸收；白色物体能反射所有的单色光；黑色物体能吸收各种单色光。
二、重要提示
1．在白光照射下，红色物体只反射红光而吸收其他颜色的光，因此人眼看到的颜色是红色。如用蓝光照射红色物体，由于蓝光被吸收，所以看到的物体呈黑色。
2．红外线和紫外线在实际生活中有着广泛的应用。
科学广场
日晕
日晕是一种大气光学现象，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的(如图2.4—3所示)。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光。有卷层云时，天空中会飘浮着无数冰晶，在太阳周围同一圈上的冰晶，都能将同一种颜色的光折射到人的眼睛里形成内红外紫的晕环。在太阳周围出现一个或两个以上以太阳为中心、内红外紫的彩色光环，有时还会出现很多彩色或白色的光点和光弧，这些光环、光点和光弧统称为晕。
解题指导
【例l】如图2.4—4所示，一束太阳光经过三棱镜后射到绿纸做的光屏上，光屏上应该有_______种色光，但眼睛只能在光屏上看到_______光。
【解析】太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合成的复色光，当经过三棱镜时，由于三棱镜对七种色光的偏折能力不同，所以会发生色散现象。当光屏是绿色时，除绿色光以外的其余六种色光都被吸收，只有绿光被反射出来，因此我们只能从光屏上看到绿色光。
【答案】七 绿
【例2】全自动感应水龙头如图2.4—5所示，它是利用_______进行自动控制的。
【解析】一切物体都在不停地辐射红外线。物体温度越高，辐射出的红外线越强。人体的温度较高且基本恒定，而且人体发出的红外线是在某一范围内的，当人手靠近水龙头时，人手发出的红外线被传感器接收，从而利用电子线路打开放水开关。
【答案】人体发出的红外线
同步训练 A组
1．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上自 a到b依次出现了______________七色排列的光带，这叫做_______现象。经三棱镜不能再色散的光叫做_______光，由两种或两种以上单色光混合而成的光叫做_______光。
2．中央电视台直播的上海世博会开幕式是通过卫星传递到世界各地的。电视屏幕上丰富的色彩是由_______三种色光合成的。
3．透明物体的颜色是由它_______的光的颜色决定的；不透明物体的颜色是由它_______的光的颜色决定的，它吸收与物体颜色_______的色光。太阳光射到绿色植物上时，植物反射 光，吸收_______，绿光对绿色植物的生长________(填“有”或“无”)好处。
4．下列科学现象中，属于光的色散的是 ( )
A．霓虹灯的灯光五颜六色
B．彩色电视机的画面五彩缤纷
C．色彩丰富的水彩画
D．雨后天空出现的彩虹
5．在“人面桃花相映红”这句诗中，用光学知识解释桃花红的原因是 ( )
A．桃花能发出红光 B．桃花能吸收红光
C．桃花能反射红光 D．以上说法都不对
6．生命探测仪在玉树地震救援中，成为搜索废墟下生命的“一双慧眼”。关于红外生命探测仪工作原理的说法，正确的是 ( )
A．是利用DNA进行生命探测的
B．是通过感知温差进行生命探测的
C．是依靠声波进行生命探测的
D．是利用地磁场进行生命探测的
7．下列不属于人类对紫外线的应用的是 ( )
A．利用紫外线消毒灭菌
B．鉴别纸币的真伪
C．电视机的遥控器
D．日光浴
8．红外线与紫外线 ( )
A．都是可见光
B．都有光的色散现象
C．都是不可见光
D．在真空中的传播速度不等
9．商场里的花布的图案是由无数种颜色拼排而成，各种颜色均是由三种原颜料调和而成，这三种原颜料的颜色是 ( )
A．红、橙、黄 B．红、绿、蓝
C．黄、红、蓝 D．红、白、蓝
10．下列色光混合后的颜色正确的是 ( )
A红色和绿色混合，得到黄色
B蓝色和红色混合，得到黄色
C．绿色和黄色混合，得到橙色
D．绿色和蓝色混合，得到白色
同步训练 B组
11．黑白照片进行暗室加工时，所用温度计的液体是蓝色的而不是红色的，说法不正确的是 ( )
A．暗室的安全灯是红灯，温度计的红色液体在这种环境下不易看清
B．温度计的蓝色液柱在红光照射下是黑的
C．蓝色液体在红光下看得更清楚
D．红色液柱在红灯照射下反射白光
12．2008年北京奥运会场馆之一国家游泳中心“水立方”是充满魔幻色彩的外层膜结构建筑，博得许多世界建筑师的好评。“水立方”的外膜用什么颜色更节能?某科学探究小组因考虑到“水立方”馆内光线和夏天的室温，他们做了几组实验。
实验一：对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进行了如下的探究：先后用不同颜色的膜在不同颜色的光下进行观察，得到的结果如表1所示：
表1
照射光的颜色
绿色
红色
红色
绿色
白色
膜的颜色
绿色
红色
蓝色
红色
黄色
观察到的颜色
绿色
红色
黑色
黑色
黄色
(1)由表l可以得出结论：透明物体的颜色是由________决定的。
实验二：用不同颜色的膜材料ETFE做大棚实验，实验结果如表2所示。
表2
大棚外膜的颜色
蓝色
无色
紫色
一天中棚外的最高温度
36℃
36℃
36℃
一天中棚内的最高温度
38℃
50℃
30℃
光的通过量
90％
98％
50％
(2)综合上述信息，你认为膜的颜色用________色更好。
13．某学校课外兴趣小组在黑暗的实验室里，对不透明物体的颜色由什么决定进行如下的探究：将不同颜色的光分别照射到不同的纸上，观察纸的颜色，得到的结果如表所示：
照射光的颜色
绿色
红色
蓝色
红色
白色
纸的颜色
绿色
红色
红色
绿色
黄色
观察到的颜色
绿色
红色
黑色
黑色
黄色
由表可以得出：不透明物体的颜色是由它_______决定的。
参考答案
2．4光和颜色(2)
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 光的色散 单色 复色 2．红、绿、蓝 3．透过 反射 不同 绿 其他颜色的光 无 4．D 5．C 6．B 7．C 8．C 9．C l0．A ll．D l2．(1)透过它的色光 (2)蓝 l3．所反射的色光
