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第四章 光現象
第5節 光的色散
物理觀念：
（1）了解光的色散現象，知道光譜的概念。
（2）了解色光的三原色，認識色光的混合。
（3）了解看不見的光。
科學思維：通過觀察紅、綠、藍三束光照在白色墻上重疊部分的顏色來推斷色光的三原色。
科學探究：經歷關于光的色散的實驗探究。
科學態度與責任：
（1）形成色光合成白光的觀念，具有尊重事實的科學態度。
（2）增加學生對色散的興趣和體驗。
鉆石、水晶等飾品在陽光的照耀下，會發出彩虹一般的光彩，這么美麗的色彩是怎樣形成的呢？
17世紀以前，人們一直認為白色是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學家牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽光，這才揭開了光的顏色之謎。
牛頓用玻璃三棱鏡分解太陽光
演示
知識點一：色散
讓一束太陽光照射到三棱鏡上，從三棱鏡射出的光有什么變化？
實驗現象：
白光經兩次折射后，在屏幕上形成了一條彩色光帶。
顏色依次為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。
1.光的色散
太陽光（白光）通過棱鏡后被分解成各種顏色的光，這種現象叫光的色散。
2.復色光：太陽光（白光）是由各種色光混合而成的，叫做復色光。
3.單色光：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫這七種顏色的光叫做單色光。
如果沒有三棱鏡，也可以用如圖所示的裝置來進行光的色散實驗。在深盤中盛一些水，盤邊斜放一個平面鏡，使鏡的下部浸入水中。讓一束陽光照射在水下的平面鏡上，并反射到白墻或白紙上。觀察墻壁或白紙上反射光的顏色。
三棱鏡色散實驗的實質是光的折射。太陽光從空氣射向三棱鏡時發生了折射，折射光從三棱鏡射向空氣時再次折射，各種色光發生折射時的偏折程度不同，所以各種色光折射后就按一定的順序分散開。
光的色散實驗
太陽光的色散
三棱鏡對不同顏色的光的折射程度不同，對紅光折射最小，對紫光折射最大，所以才會產生白光的色散現象。
光的色散發生原因
彩虹形成的原因：
雨后的天空懸浮著大量的細小水珠，太陽光照射到這些小水珠上，經反射、折射后發生色散，如果這些色光剛好進入我們的眼睛，我們就能看到彩虹了。
肥皂泡的色散現象
鉆石的色散現象
生活中的色散現象
【例題1】如圖所示，讓一束太陽光照射到三棱鏡上，光從棱鏡射出后，如果用一個白屏來接收，在白屏上就形成一條彩色的光帶。關于此實驗現象，以下說法正確的是（ ）
A．太陽光是單色光
B．太陽光是是由紅色和紫色光組成的
C．各種色光在相關的折射過程中，偏折程度不同
D．各種色光在相關的反射過程中，偏折情況不同
C
知識點二：色光的混合
色光的三原色：紅、綠、藍。
人們發現，把紅、綠、藍三種色光按不同比例混合后，能產生各種顏色的光，但是自然界中的紅、綠、藍三種顏色的光無法用其他顏色的光混合的。
因此把紅、綠、藍三種色光叫做色光的三原色。
紅+綠=黃
綠+藍=青（靛）
紅+藍=品紅
紅+綠+藍=白
紅
綠
藍
白
色光的三原色
紅光、綠光、藍光按照1∶1∶1的比例混合得到的是白光。
電視機屏幕的三原色
用放大鏡觀察彩色電視工作時的屏幕，畫面上的各色光條，可以發現，電視屏幕上顯現出的豐富多彩的顏色，都是由紅、綠、藍三種色條合成的。
用放大鏡觀察會發現屏幕上只有紅、綠、藍三種發光色條。
放大
電視屏幕
【例題2】用放大鏡仔細觀察彩色電視機畫面上的色條，會看到排列有序的三色發光區域是 (　　)
A．紅、綠、藍 B．紅、綠、紫
C．藍、綠、紫 D．紅、黃、藍
A
知識點三：看不見的光
三棱鏡可以把太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種不同顏色的光，把它們按這個順序排列起來，就是可見光譜。
可見光譜
1.可見光譜
2.紅外線
英國天文學家赫歇爾在1800年研究光譜中各種色光的熱效應時，把溫度計移到光譜的紅光區域的外側，結果溫度上升得很快，說明那里有看不見的射線射到溫度計上，于是發現了紅外線。
光譜上紅光以外看不見的光叫做紅外線 。
紅外線的特性：
（3）紅外線穿透云霧的能力比較強，使用對紅外線敏感的底片可進行遠距離或高空攝影，并可以在沒有可見光的夜間攝影。
（1）一切物體都在不停地發射紅外線，同時也在吸收其他物體發射來的紅外線；物體的溫度越高，輻射的紅外線越多（熱學中的“熱傳遞”實際上就是物體發射紅外線）。
（2）紅外線的主要特征是熱作用強。
紅外線的應用
用紅外膠片拍攝的“熱譜圖”
一個物體，當他的溫度升高時，盡管看起來外表還跟原來一樣，但他輻射的紅外線卻會增強。人體生病的時候，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機裝上對紅外線敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片對比，有助于診斷疾病。
①熱譜圖
紅外線夜視儀
②紅外線夜視儀
夜間人的體溫比野外外草木、巖石的溫度高，人體輻射的紅外線比他們強。人們根據這個道理制成了紅外線夜視儀。
③遙控器
電視機、空調等遙控器的前端有一個發光二極管，按下不同的鍵時，可以發出不同的紅外線脈沖，以實現對電器的控制。
紅外線的其他一些應用：紅外線加熱、紅外測溫、紅外線定位等。
紅外測溫儀
紅外自動水龍頭
紅外線烤箱
3.紫外線
在光譜的紫端以外，還有一種看不見的光，叫紫外線。
德國化學家里特1801年在光譜的紫光區域外側放置了一張照相底片，結果底片感光了，于是發現了紫外線。
紫外線的特性
（2）生理作用：紫外線能殺死微生物，用來滅菌消毒。
（3）熒光效應：紫外線使熒光物質發光，鑒別鈔票的真假。
（1）化學作用：紫外線有助于人體合成維生素D。
高溫物體如太陽、弧光燈和其他熾熱物體發出的光中都有紫外線，汞等氣體放電時也會發出紫外線。
紫外線的應用：
紫外線消毒滅菌
適當照射紫外線，有助于人體合成維生素D，維生素D能促進身體對鈣的吸收，對于骨骼的生長和身體健康的許多方面都有好處。
使熒光物質發光
過量的紫外線對人體有害，輕則使皮膚粗糙，重則引起皮膚發生病變。
紫外線的危害：
長期、多次的曝曬，可造成皮膚和粘膜的日光性角化癥，表現在暴露部位（如額部、頰部、鼻尖、唇、眼瞼、結膜）出現單個和多個平頂形角化層增厚。據醫學分析，這是一種癌前期變化。
防曬帽、眼鏡、防曬霜
紫外線的防止：
紫外線防護面具
紫外線防曬傘
眼部預防紫外線最好的辦法就是外出時戴上墨鏡、遮陽傘或者寬檐帽，避免在陽光直射的地方久待，陽光直射紫外線強的時間段減少外出，眼睛不要對著太陽看，在下雪天尤其注意。
光的色散
光的色散：太陽光通過棱鏡后被分解成各種顏色的光
可見光譜：把按照紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫
排列的彩色光帶，稱為光譜。
色光的三原色：紅、綠、藍
看不見
的光
紅外線
紫外線
特性
應用：加熱物體；遙控電器；成像等。
應用：消毒；驗鈔等。
特性
①一切物體都在不停地發射、吸收紅外線
②紅外線的熱作用強；
③紅外線的穿透能力比較強。
①使熒光物質發光；
②紫外線能殺死微生物，用來滅菌消毒；③適當照射有助于人體健康。
1.紫外線是一種看不見的光，能使熒光物質_____，適當的紫外線照射有助于人體合成維生素D，過量的紫外線照射對人體_______。
發光
有害
2.絕大多數魚類的體溫與周圍水溫相同，然而，生活在海水中的月魚，其體溫比周圍水溫高。為證實這一點，可對水中月魚進行拍照，應選用的器材是 (　　)
A．紅外照相機 B．可見光照相機
C．紫外光成像儀 D．超聲波成像儀
A
3.如圖，讓一束太陽光照射三棱鏡，射出的光射到豎直放置的白屏上。如果我們把一支溫度計放在______區域，發現溫度計的示數較高，說明這種光線具有__________。②區域中我們看到彩色光帶，這是______現象。
③
色散
熱效應
4.醫院的手術室和病房里常配備紫外線燈來滅菌，一些學校的餐廳也裝有紫外線燈，有的公交車也會采取紫外線燈封閉照射的方式消毒。紫外線燈一般會發出淡紫色的光。這種淡紫色的光是紫外線嗎 為什么
答：淡紫色的光不是紫外線，因為紫外線人眼看不見，淡紫色的光人眼是能看見的，所以它不是紫外線。

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