第五节光的色散5知识点

第五节光的色散
【基础知识】
1、色散
一束太阳光通过三棱镜，被分解成七种色光的现象叫光的色散，这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

同理，被分解后的色光也可以混合在一起成为白光。

这个现象的产生表明：第一，白光不是单色的，而是由七种单色光组成的复合光；第二，不同的单色光通过三棱镜时偏折的程度是不同，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。

【例1】自主探究
在深盘中盛上一些水，盘边斜放一个平面镜，使镜子的下部浸入水中。

让一束阳光水面下的平面镜上，并反射到白墙或白纸上。

观察白墙或白纸上的反射光的颜色。

即可看到彩虹。

原因是：太阳光照射到斜放在水中的镜子时，斜放的镜子和水相当于一个三棱镜，将白光分解为七色光。

2、色光的混合
红、绿、蓝三色光中，任何一种色光都不能由另外两种色光合成。

但红、绿、蓝三色光却可以合成自然界绝大多数色光来，只要适当调配它们之间的比例即可。

色光的合成在科学技术中普遍应用，彩色电视机就是一例。

它的荧光屏上出现的彩色画面，是由红、绿、蓝三原色色点组成的。

显像管内电子枪射出的三个电子束，分别射到屏上显示出红、绿、蓝色的荧光点上，通过分别控制三个电子束的强度，可以改变三光荧光点的亮度。

由于这些色点很小又靠得很近，人眼无法分辨开来，看到的是三个色点的复合，即合成的颜色。

适当的红光和绿光能合成黄色；适当的绿光和蓝光能合成青色；适当的蓝光和红光能合成品红色的光；而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光。

因此红、绿、蓝三种颜色被称为“三原色”。

【例2】如图为色光三原色的示意图，图中区域1应标色，区域2应标色。

3、物体的颜色
在光照射到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收，不同物体对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同，因此呈现不同的色彩。

在光的色散实验中，如果在白屏前放置一块红色玻璃，则白屏上的其他颜色的光都消失，只留下红色光。

这表明，其他色光都被红色玻璃吸收了，只有红光能够透过。

如果在白屏前放置一块蓝色玻璃，则白屏上只呈现蓝色光。

所以，透明物体的颜色是由通过它的色光决定的。

在光的色散实验中，如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看不到彩色光带，只有被红光照射的地方是亮的，其它地方是暗的；如果把绿纸贴在白屏上，在屏上只有绿光照射的地方是亮的
这表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。

【例3】戴蓝色镜片的人看红色的纸，看到的颜色是（）
Ａ、红色Ｂ、蓝色Ｃ、黑色Ｄ、白色
【例4】在无其它任何光源的情况下，如果舞台追光灯发出绿光照射到穿白上衣、红裙子的女演员身上，则观众看到她（）
Ａ、全身呈绿色Ｂ、上衣呈绿色，裙子呈红色
Ｃ、上衣呈绿色，裙子呈紫色Ｄ、上衣呈绿色，裙子呈黑色
4、色光混合与颜料混合的不同
自然界的色彩种类繁多。

人们可以用红、黄、蓝颜料调出其它色彩，而不能用其它颜料调出这三种色彩，因此，红、黄、蓝称为颜料的“三原色”。

颜料的混合从体质上说是色光的相减。

例如，黄色颜料是从白光中减去了蓝色而留下了红色、绿色成分；紫色颜料是从白光中减去了绿色而留下了红色和蓝色；当黄色和紫色颜料混合在一起时，就只剩下了一种都不吸收的光――红色，因此颜料的混合是运用了减色法。

颜料的合成在日常生活和生产中有着广泛的
应用。

水彩画中的颜料混合，就是以紫、黄和青三补色作为基本色彩，通过减色法的原理合成的。

这三个基本色彩合成时的比例不同，可以混合出许多色彩来。

照相时，往往在照相机镜头上加上滤色片（带有颜色的平面玻璃片），也是运用了减色法来改变射入胶片上的光线的色光的成分的。

例如，在相机镜头上加橙红色滤色片，主要是减弱了蓝光成分；加浅蓝色滤色片，主要是减弱了红光成分。

5、看不见的光
（1）什么是光谱？什么是红外线？什么是紫外线？
三棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿，蓝、靛、紫等几种不同颜色的光，把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。

在光谱上红光以外的部分，有人眼看不见的能量辐射，这种辐射的光线叫红外线；在光谱上紫光以外的部分，有人看不见的光，叫紫外线。

（2）红外线的特点与应用
红外线是可见光谱中红光之外的一种不可见光，而且各种物体都能发出红外线。

它是由英国物理学家赫谢耳在1800年发现的。

红外线的主要特征是热作用强。

各种物体吸收了红外线后温度升高，因此人们利用红外线来加热物品。

工业上用红外线来烘干，家庭用红外线烤箱来烤食品，浴室用的暖灯用红外线来取暖，医疗上用红外线来进行论断和理疗由于红外线穿透云雾的能力比较强，利用灵敏的红外探测器吸收物体发出的红外线，再用电子仪器对吸收的信号时行处理，可以显示出被测物体的形状和特征，这就是红外遥感。

利用红外遥感技术可以对地球时行勘测，寻找水源、监测森林火灾、估测大面积农作物的长势和收成、预报风暴和寒潮等。

红外线在军事上也有重要应用。

红外线可以用来时行遥控。

（3）紫外线的特点及其应用与危害
紫外线是可见光谱中紫光以外的看不见的光，是由德国物理学家里特在1801年发现的。

紫外线的主要特点是辐射能力强，具有杀伤力，很容易使照相底片感光。

一切高温物体，如太阳、弧光灯等发出的光都含有紫外线。

紫外线有很强的化学作用，用紫外线照相能辩认出细微差别，例如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹。

紫外线有很强的荧光效应，能使许多物质发出荧光。

紫外线还有杀菌消毒作用，医院里常用紫外线来给病房和手术室消毒。

紫外线还能促进生理作用和治疗皮肤病、软骨病等。

过量的紫外线照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。

【知识应用】
1、色光的混合在制作彩色电视机中的应用
红、绿、蓝为色光的三原色，让三种色光按不同比例混合可以得到不同的色光，彩色显像管就是根据这一原理制成的。

【例1】在制作彩色电视机的显像管时只需要、、三种色的电子枪，就可以让电视屏幕呈现色彩丰富的画面。

2、色光在放映幻灯、电影时的应用
不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，在放映幻灯、电影时有着广泛的应用。

【例2】放映电影、幻灯的屏幕常用粗糙的白布做成，其优点在于：一是利用使剧场中各处的观众均能看到画面；二是白布能反射颜色的光，使观众看到色彩丰富的画面。

3、颜色在交通运输中的应用
光是一种波。

不同颜色的光的波长不同，依照红、橙、黄、绿，蓝、靛、紫的顺序，它们的波长一个比一个短。

大气对光的散射有一个特点：波长较短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。

蓝光、紫光容易被大气散射，在空气中传不远，因此雾灯不能选用蓝色、紫色。

红光不容易被散射，在空气中可以传播较长的距离，所以用红灯表示“停”；可是人眼对红光的敏感程度不如黄光、绿光，所以用绿光表示通行信号，雾灯的颜色选用了黄光。

【例3】为什么指挥交通的信号灯都用红、黄、绿三种颜色而不同其它颜色？
光有不同的颜色，依照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序，它们的波长一个比一个短，这些光被地球上的大气向各个方向散射，所以眼睛才能看到来自各个方向的光。

波长
较短的光容易被散射，而波长较长的光不容易被散射，不易被
散射的才有较强的穿透作用，让更远的人看到，如红光、绿光、黄光。

绿光是同际上的通行信号，人眼对黄光的敏感程度要强于红光，到深更半夜，绿灯停用时，就靠中央不停闪烁的黄光来提醒驾驶员注意观察，安全驶过路口。

因此，交通的信号灯都选用红、黄、绿三种颜色的灯。