光的色彩 颜色 人眼看不见的光(提高)
【学习目标】
1.知道光的色散现象、色光的三原色、颜料的三原色;
2.掌握透明物体与不透明物体颜色的决定因素;
3.利用色散知识解释常见现象;
4.知道色散光带和不可见的光;
5.掌握红外线和紫外线的特性和应用。
【典型例题】
类型一、光的色散
1.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】A
【解析】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。
【总结升华】题目考查了学生色散的理解和掌握,属于简单题目。
举一反三:【变式】今年5月17日中午,我市部分市民看到了太阳周围出现-个七彩“光环”,如图所示,这就是“日晕”。这种天象形成的重要原因是阳光通过无数小冰晶后发生了色散,其中各色光按红、橙、黄、
、蓝、靛、紫的顺序依次排列,说明了阳光是 (填“单色光”或“复色光”)。
【答案】绿;复色光
2. (多选)关于光现象,下列说法错误的是( )
A.用磨砂玻璃做教室的黑板是为了克服漫反射
B.看到池子里的水深比实际的浅是由于光的折射所致
C.雨后天空出现彩虹是由于光的反射形成的
D.光的色散现象说明彩色光是由白光组成的
【答案】ACD
【解析】用磨砂的玻璃做教室的黑板是为了克服镜面反射造成角落的同学看不清黑板,利用了漫反射,故该选项说法错误,符合题意;看到池子里的水比实际的浅,是由于光的折射造成的,故该选项说法正确,不符合题意;雨后天空出现彩虹是由于光的色散形成的,故该选项说法错误,符合题意;光的色散现象说明白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成的,故该选项说法错误,符合题意。
【总结升华】题目考查了生活中的光现象,包括反射、折射、色散的内容,属于基础的知识点,也是学生出错最多的地方。
类型二、物体的颜色
3. 在暗室的绿灯下观察一张写有红字的白纸,看到的现象是 (填“绿纸白字”、“白纸红字”、“绿纸黑字”)。
【思路点拨】不透明物体的颜色由所反射的色光决定。白色物体可以反射任何颜色的光,红字只反射红光。?
【答案】绿纸黑字
【解析】白纸可以反射任何色光,所以绿光下的白纸反射绿光,呈现绿色;红字反射红光,绿光下是黑色的。
【总结升华】题目主要考察了不透明物体的颜色,由物体反射的色光决定。
举一反三:【变式】(2019 广东)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
【答案】D
类型三、看不见的光
4.(2019烟台)下列事例中,属于紫外线应用的是( )
A.夜视仪 B.遥控器 C.验钞机 D.全自动感应水龙头
【答案】C
【解析】夜视仪是利用红外线的热作用强来工作的;遥控器是利用红外线可以进行遥控来工作的;全自动感应水龙头是通过接收人体辐射的红外线来进行工作的。所以ABD不符合题意。验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来工作的,C符合题意。
【点评】题目主要考查了红外线和紫外线的作用和应用。
举一反三:【变式】对于看不见的事物,人们是通过某些“效应”去研究的,空气看不见,但流动的空气会形成风,风吹树叶,树叶会晃动,我们通过树叶的晃动,就能知道附近的空气在流动,同样,红外线、紫外线虽然看不见,但红外线可通过其 进行感知,紫外线可以通过 感知。
【答案】热效应;能使荧光物质发光
类型四、实验探究
5.(2019 武汉)钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验
(1)如图甲所示,他用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“100”字样发光。这表明紫外线能使
发光。
(2)如图乙所示,他用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃 。
(3)如图丙所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 。
【思路点拨】紫外线是看不见的光,它遵循光的反射定律;紫外线的用途:能使荧光物质发光;促使人体合成维生素D;消毒作用。
【答案】(1)荧光物质;(2)反射;(3)紫外线能否透过玻璃。
【解析】(1)钞票上的100字样上有荧光物质,在紫外线的照射下,它可以发光;(2)紫外线是一种不可见光,它在传播时也遵循光的反射定律;(3)通过上面的探究可知紫外线使荧光物质发光,当用玻璃挡住紫外线的传播路径时,另一侧的荧光物质不发光,说明紫外线不能透过玻璃,因此这是为了探究紫外线能否透过玻璃。
【总结升华】题目通过实验探究证明了紫外线能使荧光物质发光,紫外线也能被反射。
举一反三:【变式】如图所示的两幅插图,请你说出它们各自的光学现象。甲图显示的现象叫做 它说明了
。乙图是探测 实验.为了使实验现象明显,我们采取的方法是 。
【答案】光的色散;太阳光由不同的色光组成的;红外线的热效应;将温度计的玻璃泡涂成黑色
【巩固练习】
一、选择
1.下列现象中,不是光的色散现象的是( )
A.太阳光经过三棱镜出现各种色光 B.雨过天晴天空彩虹凌空飞架
C.早晨看到日光下的露珠呈现五颜六色 D.彩色电视机荧屏上呈现各种颜色
2.戴蓝色眼镜看白纸,白纸变为蓝色,这是因为 ( )
A.白纸反射出的光通过眼镜,被眼镜染上了蓝色 B.白纸只能反射蓝色的光
C.眼镜挡住了白纸反射光中的蓝光 D.眼镜只能透过白纸反射光中的蓝光
3.用放大镜观察彩色电视荧光屏,荧光屏上呈现各种颜色元素,这些元素都是由三种基本色光混合而成的,这三种基本色光是( )
A.红、橙、黄 B.黄、绿、蓝 C.橙、靛、紫 D.绿、红、蓝
4.过度晒太阳会使皮肤粗糙,甚至会引起皮肤癌。这是由于太阳光含有以下哪种光线造成的 ( )
A.红外线 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线
5.世博会中国馆的外观是漂亮的中国红如图,下列有关说法正确的是( )
A.我们看到红色的柱子,是因为柱子吸收了红光
B.从各个角度能看到红色的柱子是镜面反射现象
C.晚上用绿光照射柱子时,柱子呈现黑色
D.晚上用各种颜色的光照射柱子时,柱子能呈现各种颜色
6.关于红外线、紫外线,下列说法正确的是( )
A.0℃以下的物体不发出红外线 B.紫外线人眼可以直接观察到
C.医院中经常用照射紫外线的方法来进行消毒 D.温度越低的物体,辐射出的红外线越强
二、填空
7.透明体的颜色由 它的色光决定的,不透明体的颜色由它 的色光决定的。
8.红色光与绿色光混合的颜色是 ,红色颜料与黄色颜料混合的颜色是 。
9.教室里有一盆花卉,红色的花、绿色的叶、白色的花盘。放在遮光良好的暗室中,用与花色相同的红光照明,看见的是 花、 叶、 花盘。
10.任何物体都能辐射________。红外线照射能使物体________上升,电视机利用红外线进行________。
11. 、 、 叫色光的三基色,利用这三种色光可以混合出不同色光,复色光的亮度比任何一种单色光的亮度要亮。
12. 太阳通过玻璃三棱镜后,被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的 。如图,在棱镜和白屏之间放上一块透明的蓝色玻璃,则白屏上呈现 色光。
三、简答与实验探究
13. 电视台播出的新闻节目,有一位先生戴着绿色的墨镜在看花展,小明看后说:“××先生装象,根本不是在欣赏花!”他说的有道理吗?为什么?
14.李鑫同学为了研究不同颜色物体的吸热本领,做了以下实验:将质量、温度都相同的水分别倒人两个相同的奶瓶中,两瓶中都插入温度计以便随时观察瓶中水的温度变化,然后分别用白纸和黑纸将瓶子包起来,再将两个瓶子都放在阳光下,每隔3min观察一次瓶中水的温度,记录两瓶中水的温度变化情况,如下表所示:
请你根据实验数据进行分析,可以得出的结论是: ;这个结论在日常生活中应用的事例有(举一个事例): 。
15.下面是对太阳光发生色散现象的探究实验
实验一:用平面镜引入一束日光,通过狭缝照到三棱镜上,如图所示。调整棱镜的方位,在白色光屏上可以看到白光通过棱镜折射后得到的彩色光带。把白纸放在棱镜前,让学生看到照到棱镜上的光是白光,由此得知白光通过棱镜折射后分解成各种颜色的色光。
实验二:在狭缝前放置红色玻璃(或蓝色玻璃),用白纸显示出照在三棱镜上的光是红光(或蓝光);通过三棱镜后,光改变了传播方向,但不分解,仍然是红光(或蓝光)。
问题:
(1)你认为太阳光通过棱镜后在光屏上得到了七色光是因为
A.太阳光中含有七色光,由于光的折射,通过棱镜后各色光分散开了
B.棱镜中含有七色光,有太阳光通过时各色光分散出来
(2)你得到(1)中答案的根据是什么?
(3)由实验现象可以看出各色光通过棱镜时,哪种光的偏折最大?哪种光的偏折最小?太阳光发生色散的原因是什么?
(4)实验中,为什么要让太阳光先通过一个狭缝再射到棱镜上?
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】D
【解析】太阳光经过三棱镜出现各种色光,雨过天晴天空彩虹凌空飞架,早晨看到日光下的露珠呈现五颜六色,这些现象都是太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光,都属于光的色散。而彩色电视机荧屏上呈现各种颜色是由红、绿、蓝三中色光合成的。故ABC错误。
2.【答案】D
【解析】白纸能反射各种颜色的光,但是蓝色眼镜只能透过蓝光,所以戴蓝色眼镜的人,看到的白纸是蓝色的。
3.【答案】D
【解析】彩色电视上多彩的画面,是由光的三原色红、绿、蓝合成的。光的三种基本色光是红、绿、蓝。
4. 【答案】B
【解析】太阳光中含有紫外线,适当照射紫外线能促使维生素D的合成,促使钙的吸收。过度照射紫外线会使皮肤粗糙,甚至会引起疾病。
5.【答案】C
【解析】我们看到红色的柱子,是因为柱子只反射红色的光,而把其他颜色的光都吸收了,故A错误;漫反射能使我们从不同角度看到物体,而镜面反射只能使我们从某一角度看到物体,故B错误;晚上用绿色的光照射红色的柱子,绿光被吸收了,因而没有反射光进入人眼,所以柱子呈现黑色,故C正确;其他颜色的光都被红色柱子吸收了,因而柱子呈现黑色,故选项D错误。
6.【答案】C
【解析】一切物体都能辐射红外线,A错误;紫外线在紫光之外,人眼看不到,B错误;紫外线可以杀死微生物,所以医院用紫外线来杀菌,C正确;任何物体在任何温度下都在辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越强,D错误。
二、填空
7.【答案】透过;反射
8.【答案】黄;橙
9.【答案】红;黑;红
【解析】用红光照射红色的花、绿色的叶、白色的花盘,红色的花反射红光,故呈现红色;绿色的叶子,吸收红色的光,没有光线进入人眼,故呈现黑色;白色的花盘,白色的物体能反射所有的色光,反射什么色光就是什么颜色,故花盘呈现红色。
10.【答案】红外线;温度;遥控
11.【答案】红;绿;蓝
12.【答案】色散;蓝
【解析】太阳通过玻璃三棱镜后,被分解为绚丽的七色光,这种现象称为光的色散;有色的透明物体只能透过与它颜色相同的光,蓝色的玻璃只能透过蓝色的光,故白屏呈现蓝色。
三、实验探究
13.【答案与解析】有道理。因为,花是五颜六色的,而太阳光照射在花上,只反射与花相同颜色的色光,但绿色的墨镜只能让绿色光透过射入人眼,即眼睛看到的只能是绿色、黑色,这样的花是没有欣赏价值的。
14.【答案】黑色物体比白色物体吸热本领强;在冰雪路面上撒煤灰,冰雪化的快;(在户外,冬天人们大多穿深颜色的衣服,夏天大多穿浅颜色的衣服;等等)
【解析】由题知,两瓶内水的质量相同、初温相同,在相同的时间内(30min),黑纸瓶水温升高的多,说明黑纸的吸热性能好于白纸,所以我们得出的结论是:黑色物体比白色物体吸热本领强。这一结论在现实中的应用有:在冰雪路面上撒煤灰,冰雪化的快;在户外,冬天人们大多穿深颜色的衣服,夏天大多穿浅颜色的衣服;
15.【答案与解析】(1)白光并不是单色光,它是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成的复色光。由于这七种颜色的光频率不同,所以当它们发生折射时,它们的偏折程度不同,从而分散开了。故选A
(2)因为实验中,将太阳光用红色滤光片过滤后,只有红光通过棱镜时,没有得到七色彩带,而是发现红光发生了偏折。这说明实验一中彩带的出现是由于太阳光是一种复色光,通过棱镜时发生了色散。
(3)由实验图可看出紫光通过棱镜时偏折最大,红光偏折最小。由此可知太阳光发生色散的原因是各色光通过棱镜时偏折程度不同。
(4)先让大阳光通过狭缝再经过棱镜色散,能在光屏上得到依次序列排列的各色光。如果让太阳光直接射到三棱镜上,会有许多光束发生色散,在光屏上有许多色光会发生重合,色光混合能形成另一种色光,就不能在光屏上得到依序列排列的各种色光。