人教版八年级上册物理 第4章 第5讲 光的色散(教师版)

第20讲光的色散

课前预习

1. 太阳光经过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光现象叫做光的色散。

2.光的三原色是：红、绿、蓝；颜料的三原色是：红、黄、蓝。

3.透明体的颜色由它透过的的色光决定；不透明体的颜色由它反射的色光决定。白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光。

4．不可见光包括有：红外线和紫外线。红外线能使被照射的物体发热，具有热效应（如太阳的热就是以红外线传送到地球上的）；紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光，另外还可以灭菌。

知识点解读与例题突破

知识点一：色散

太阳光通过三棱镜后，依次分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色这种现象叫色散；天边的彩虹是光的色散现象。

【例题1】（2018?泰安改编）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

【答案】D

【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有：小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等；

（2）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，即光的折射现象；

（3）光照在不同介质面上时，会发生反射现象，平面镜成像和水中“倒影”就是具体应用；

（4）太阳光经三棱镜折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象。

A.射击瞄准时要做到“三点一线”，利用了光的直线传播，故A错误；

B.游泳池注水后，看上去好像变浅了，是由于光的折射造成的，故B错误；

C.在平静的湖面可以看到蓝天白云，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C错误；

D.太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带，这是光的色散现象，故D正确。

知识点二：色光的混合

（1）色光的三原色是：红、绿、蓝；其它色光可由这三种色光混合而成，白光是红、绿、蓝三种色光混合而成的；世界上没有黑光；

（2）透明体的颜色由它透过的色光决定；不透明体的颜色由它反射的色光决定，白色物体反射所有颜色的光，黑色吸收所有颜色的光。

【例题2】（经典题）光的三原色是（）

A．红绿蓝B．红黄蓝C．红黄绿D．红白蓝

【答案】A

【解析】光的三原色是红、绿、蓝。三种色光按不同的比例能合成各种颜色的色光。

知识点三：看不见的光

（1）太阳光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按顺序排列起来就是太阳光谱。

（2）红外线：

①概念：太阳光普红光外侧的不可见光叫做红外线。

②一切物体都能发射红外线，温度越高辐射的红外线越多；

③红外线穿透本领强；

④红外线的主要性能是辐射作用强。

（3）紫外线：

①概念：在光谱上位于紫光之外，人眼不可见的；

②紫外线的化学作用（消毒、杀菌）；

③紫外线的生理作用，促进人体合成维生素D；

④荧光作用作用；（验钞）；

⑤地球上天然的紫外线来自宇宙射线，臭氧层阻挡紫外线进入地球；高温物体也能发出紫外线。

【例题3】（2019四川自贡）太阳光经过三校镜后分解为红橙黄绿蓝靛紫七色光，这种现象叫做光的；红、、蓝光叫色光的三原色；按电视机遥控器按键时，遥控器发射出来的是。

【答案】色散；绿；红外线。

【解析】太阳光经过三棱镜后分解为红橙黄绿蓝靛紫七色光，这种现象叫做光的色散；

红光、绿光、蓝被称为色光的三原色；电视机遥控器是利用红外线来遥控电视机的。

习题精练

一、选择题

1.（2019陕西省）如图所示的现象中，属于光的色散现象的是（）

A. 玻璃杯中的铜勺好像在水面处折断了

B. 雨后的空中出现美丽的彩虹

C. 山在水中形成“倒影”

D. 太阳光透过云层形成直线型光束

【答案】B

【解析】A.插入水中的钢勺在水面处“弯折”了，是因为光从水中斜射入空气中时，发生折射，此选项不符合题意。

B.彩虹是太阳光经过空气中的水珠被分解为绚丽的七色光。此选项符合题意。

C.水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的。此选项不符合题意。

D.太阳光透过云层形成直线型光带是由于光的直线传播，此选项不符合题意。

2．（2018?淄博）关于光现象的说法正确的是（）

A．物体逐渐靠近平面镜，所成的像逐渐变大

B．光发生漫反射时，反射角一定等于对应的入射角

C．光发生折射时，折射角一定小于入射角

D．我们看到“红花绿叶”，是由于花吸收红光，叶子吸收绿光

【答案】B

【解析】（1）物体在平面镜中成像，像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系；（2）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。（3）根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线来分析此选项。光从空气垂直水面射入水中时，入射角和折射角都为0°，即传播方向不变。（4）不透明物体的颜色由它反射的色光所决定，而透明物体的颜色由透过它的色光的颜色所决定。

A.由于物体在平面镜中成像，像的大小跟物体大小相等，所以小明向平面镜靠近时，人的大小不变，则小明在平面镜中的像大小也不变，故A错误；

B.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，所以光发生漫反射时，反射角等于入射角，故B正确；

C.光从空气垂直水面射入水中时，光的传播方向将不变，入射角和折射角都为0°，故C错误；

D.红花绿叶是由于红花只能反射红光，而绿叶只能反射绿光，故D错误。

3．（2017?聊城）下列现象与光学知识对应正确的是（）

A．影子的形成——光的直线传播B．“海市蜃楼”的形成﹣﹣光的反射

C．湖水中青山的倒影﹣﹣平面镜成像D．雨后天空出现彩虹﹣﹣光的色散

【答案】ACD。

【解析】光在自然界中存在三种光现象：

在日常生活中，小孔成像、影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；

当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；

当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等。

A.影子是由于光沿直线传播形成的；光沿直线传播过程中，遇到不透明的物体不能继续沿原路传播，在不透明物体的后面就出现一片较暗的区域，这就是不透明物体的影子。故A正确；

B.海市蜃楼是光在不均匀空气中发生折射形成的，不是光的反射形成的。故B错误；

C.湖水中青山的倒影属于平面镜成像，由光的反射形成。故C正确；

D.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，分解成7种色光，这种现象叫做光的色散现象，即雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的。故D正确。

4．（2018?临沂）下列现象与彩虹的形成原因相同的是（）

【答案】C

【解析】（1）光在同种均匀均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；

（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等；

（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。

雨后彩虹是光的色散现象，即是由于光的折射导致的。

A.小孔成像是由光的直线传播形成的，故A错误；

B.水面倒影是由于光的反射形成的，故B错误；

C.凸透镜成像的过程，实际上是由光的折射形成的，故C正确；

D.手影游戏，是由于光的直线传播形成的，故D错误。

5．（2018?淄博）关于光现象的说法正确的是（）

A．物体逐渐靠近平面镜，所成的像逐渐变大

B．光发生漫反射时，反射角一定等于对应的入射角

C．光发生折射时，折射角一定小于入射角

D．我们看到“红花绿叶”，是由于花吸收红光，叶子吸收绿光

【答案】B

【解析】（1）物体在平面镜中成像，像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系；（2）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。（3）根据光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线来分析此选项。光从空气垂直水面射入水中时，入射角和折射角都为0°，即传播方向不变。（4）不透明物体的颜色由它反射的色光所决定，而透明物体的颜色由透过它的色光的颜色所决定。

A.由于物体在平面镜中成像，像的大小跟物体大小相等，所以小明向平面镜靠近时，人的大小不变，则小明在平面镜中的像大小也不变，故A错误；

B.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，所以光发生漫反射时，反射角等于入射角，故B正确；

C.光从空气垂直水面射入水中时，光的传播方向将不变，入射角和折射角都为0°，故C错误；

D.红花绿叶是由于红花只能反射红光，而绿叶只能反射绿光，故D错误。

二、填空题

6.（2019河南模拟题）一束太阳光照射在平面镜上，光线与镜面的夹角为60度，则反射角是度；若一束太阳光照射在三棱镜上，在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色光带，这是光的现象；在红光外侧还有不可见的光叫．

【答案】30；色散；红外线．

【解析】（1）先由入射光线与地面成60°射到一水平放置的平面镜上，计算出入射角，再根据反射角等于入射角，求出反射角的大小．（2）太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的．（3）太阳光色散成：红橙黄绿蓝靛紫，在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线．

太阳光与平面镜的夹角是60°，所以入射角等于90°﹣60°=30°．根据光的反射定律，则反射角等于入射角，也为30°；当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；在红光之外是红外线，红外线的热效应比较强，能使被照射的物体温度升高．

7.（2019新疆维吾尔）2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。

（1）质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核（填“聚变"或“裂变”反应，并（填“吸收"或“释放”）大量的能量，当天体的能量即将耗尽时.在自身（填“重力”或“惯性”）的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。

（2）照片中的黑洞距离我们5500万（填“年”或“光年"），它是根据接收到的高能射线经过计箅机处理而形成的，高能射线的传播速度为m/s；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状（明亮）部分用红色显示，红光（填“属于"或“不属于”）光的三原色。

【答案】（1）聚变释放重力（2）光年3×108 属于

【解析】本题综合考查核能、天体、光学等知识。（1）质量巨大的天体，其内部发生着核聚变，并通过辐射的形式，向外辐射能量。当天体的能量即将耗尽时，在自身重力的作用下发生坍塌，就形成了黑洞。（2）宇宙中的天体之间的距离单位用光年，高能射线是一种电磁波，其传播速度为3×108m/s。光的三原色包含红光、绿光、蓝光。

8．（2019云南）一束平行光线与镜面成30°的夹角入射到平面镜上，则反射光线和入射光线的夹角是；彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原（基）色光混合而成的。色光的三原（基）色是指红蓝。

【答案】120°；绿。

【解析】（1）当入射光线与镜面夹角为30°时，入射角为90°﹣30°＝60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也为60°；则入射光线与反射光线的夹角为：60°+60°＝120°；

（2）色光的三原（基）色是指红、绿、蓝，彩色电视机画面上的丰富色彩是由这三种色光混合而成的。

三、作图题

9.（2019安徽模拟题）一束白光斜射到三棱镜O点，经折射后白光被分解为七种颜色的单色光，如图所示（图中只标注了其中两种色光的光路）。请在图中从O点开始画出黄色光a和蓝色光b的大致光路。

【答案】如图所示。

紫光a b

【解析】太阳光通过三棱镜后，依次分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色这种现象叫色散。记住七色光的顺序十分重要。

四、阅读理解题

10.（2019齐齐哈尔模拟题）阅读短文，回答下列问题：

无知的代价

本报3月8日讯：（记者张宏明，通讯员刘兆清）福山区一王姓蔬菜大棚种植户突发奇想，将大棚原来使用的白色塑料薄膜换成了绿色薄膜，结果棚内种植的蔬菜生长缓慢，甚至枯萎，造成了巨大的经济损失．老王喜欢观察与思考，他注意到蔬菜的叶子多数呈现绿色，由此他猜想，蔬菜的叶子是绿色的，可能是由于蔬菜喜爱绿色的缘故，假若将温室的白色薄膜换上绿色的，它让阳光中的绿色光通过并照射蔬菜，这样蔬菜就会生长得更快，产量更高．有了这样的想法．于是他就将大棚全部用上了绿色薄膜，结果酿成了悲剧．通过了解农科所的科技人员他才恍然大悟，原来，不透明的物体的颜色是由它反射先来决定的，叶子呈绿色，说明蔬菜反射的是绿光，也就是说绿色正是蔬菜所不喜爱的．只给蔬菜照射绿光，蔬菜就会因缺少所需要的其他色光，无法进行光合作用，因而生长缓慢，直至枯萎死亡．

（1）绿色蔬菜喜爱什么颜色的光？

（2）请你分析，红花会反射什么颜色的光？它喜欢什么颜色的光？

（3）文中提到了不透明物体的颜色是由什么决定的，也说明了透明物体的颜色是由什么决定的．请你指出透明物体的颜色是由什么决定的?

【答案】（1）绿光以外的其他色光（2）红光红光以外的其他色光（3）由透过去的色光决定的

【解析】（1）蔬菜为绿色，这样的蔬菜反射绿色，吸收其他颜色的光。

（2）红花会反射红光，它喜欢除了自己本身意外的颜色的光。

（3）透明物体的颜色是由由透过去的色光决定的。

11.（2019河北模拟题）阅读短文，回答下列问题：

红灯停，绿灯行

红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？

我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光．单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短．光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物．当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落日是红色的．晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈

蓝色．

正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号．雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理．可见红绿灯的作用是不能互换的．

阅读上文，回答下列问题：

（1）请你概括指出光散射遵循的规律．

（2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？

【答案】（1）根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律：光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少；

（2）我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛，射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射，于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了．

【解析】解答本题要抓住材料中的关键句子“光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少”．

（2）太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成，这七种颜色的光，波长各不相同，从红光到紫光，波长逐渐变短，长波的穿透能力最强，最容易被水分子吸收，短波的穿透能力弱，容易发生反射和散射．