光的色散與折射 知識講解

光的色散（基礎(chǔ)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道光的色散現(xiàn)象、色光的三原色、顏料的三原色掌握透明物體與不透明物體顏色的決定因素；利用色散知識解釋常見現(xiàn)象?！疽c梳理】要點一、光的色散色散：牛頓用三棱鏡把太陽光分解成紅、要點詮釋：橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的現(xiàn)象。色散：牛頓用三棱鏡把太陽光分解成紅、要點詮釋：橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的現(xiàn)象。1、 光的色散說明白光是由色光混合而成的。彩虹是太陽光傳播過程中被空氣中的水滴色散而產(chǎn)生的。2、 一束太陽光照到三棱鏡上，然后從三棱鏡射出的光分解為各種顏色的光，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生是因為光線由空氣進(jìn)入三棱鏡后，發(fā)生了折射，不同色光的偏折程度不同，紅光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。要點二、光的三原色和顏料的三原色1、 色光的三原色：紅、綠、藍(lán)。三種色光按不同比例混合可以產(chǎn)生各種顏色的光，其中也包括白光。2、 顏料的三原色：品紅、黃、青。三種顏色顏料按不同比例混合能產(chǎn)生各種顏色，其中也包括黑色3、 光的三原色與顏料的三原色的混合規(guī)律：遷綠7黃顏料的三原色rF遷綠7黃顏料的三原色rFk藍(lán)1 青要點詮釋：色光混合一般是由光源直接發(fā)出的。多一種顏色就使光線更加明亮，所以復(fù)色光的亮度要大于單色光的亮度。如彩色電視機(jī)畫面上的豐富的色彩，就是由三原色光按照不同的亮度混合而成。要點三【高清課堂：《光的折射、光的色散、看不見的光》】物體的顏色1、透明物體的顏色：透明物體的顏色是由通過它的色光決定，通過什么色光，呈現(xiàn)什么顏色。女陽光女陽光1、不透明物體的顏色：不透明物體只反射與此物體顏色相同的光，而吸收其他顏色的光。因此不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。要點詮釋：1、無色：如果透明物體通過各種色光，那么它就是無色的，如：空氣、水等能通過各種色光，它們是無色的。2、白色、黑色：如果不透明物體能反射各種色光，那么它是白色的，如：白紙、牛奶、白色光屏等反射各種色光，它們是白色的。如果不透明物體幾乎吸收各種色光，那么它就是黑色的，如：黑板、黑色皮鞋等吸收各種色光，幾乎沒有反射光線進(jìn)入眼睛，所以看起來是黑色的。3、光是一種波，不同顏色的光波長不同，依照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序，它們的波長依次變短。4、大氣對光的散射，波長較短的光容易被散射，波長較長的光不容易被散射。霧燈的光不應(yīng)該被空氣散射，這樣才有較強(qiáng)的穿透作用，才能讓更遠(yuǎn)處的人看到。霧燈選擇不易被空氣散射，人眼比較敏感的黃光。5、天空是藍(lán)色的是因為大氣對太陽光中波長較短的藍(lán)光散射的較多。要點四、紅外線紫外線1、光譜：把光按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列起來，就是光譜，這是可見光譜。2、紅外線：在光譜上紅光以外的部分，也有能量輻射，不過人眼看不到，這樣的輻射叫紅外線。3、紫外線：在光譜的紫光以外，也有看不見的光，叫紫外線。要點詮釋：1、紅外線的特點及應(yīng)用：（1）紅外線的主要特征是熱作用強(qiáng)，可以用來加熱食品、浴室的暖燈、紅外線理療儀等。（2）紅外線穿透云霧的能力也比較強(qiáng)，使用對紅外線敏感的底片可進(jìn)行遠(yuǎn)距離高空攝影、也可以在沒有光線的夜間攝影、紅外線遙感儀等。（3）紅外線還可以用來遙控，如：電視機(jī)的遙控器。2、紫外線的特點及應(yīng)用：促進(jìn)鈣質(zhì)吸收、殺死微生物（紫外線燈殺菌）、熒光物質(zhì)發(fā)熒光?！镜湫屠}】類型一、光的色散1?如圖所示，太陽光通過三棱鏡后，在光屏上會形成一條彩色光帶，這種現(xiàn)象叫光的色散。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是白光中包含的不同顏色的光通過三棱鏡發(fā)生 （選填“反射”或“折射”）時的偏折程度不同?！敬鸢浮空凵洹窘馕觥坑捎诓煌伾墓獾牟ㄩL不同，通過三棱鏡的折射程度不同，所以白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶?！究偨Y(jié)升華】光的色散的本質(zhì)是光的折射現(xiàn)象，從其中色光的順序可以看出紫光的折射能力大于紅光；能夠解釋生活中的色散現(xiàn)象，例如彩虹、幻日等。（2014?鞍山一模）（多選）關(guān)于光現(xiàn)象，以下說法正確的是（ ）雨后天空的彩虹是由光的色散形成的建筑物玻璃幕墻造成的光污染是由光的漫反射引起的彩色電視機(jī)畫面上的豐富色彩是由紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成的驗鈔機(jī)利用紫外線使鈔票上熒光物質(zhì)發(fā)光，以此來辨別鈔票的真?zhèn)巍敬鸢浮緼CD【解析】A、雨過天晴天空會出現(xiàn)彩虹，它是由光的折射形成的，故A正確；B、建筑物玻璃幕墻造成的光污染是由光的鏡面反射引起的，故B錯誤；C、在各種色光中，被稱為三原色的是紅、綠、藍(lán)，彩色電視機(jī)畫面上的豐富色彩是由紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成的，故C正確；D、紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光，制成驗鈔機(jī)來驗鈔，故D正確；故選ACD?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查學(xué)生對：鏡面反射和漫反射區(qū)別、光的色散現(xiàn)象、紫外線的應(yīng)用，色光的三原色的理解和掌握，是一道基礎(chǔ)題。舉一反三：【變式】下列現(xiàn)象中屬于白光色散的是（）太陽光經(jīng)過棱鏡后，分解成各種顏色的光紅、綠、藍(lán)三種色條合成電視畫面的顏色紅、綠、藍(lán)三色光按一定比例混合成白光紅、藍(lán)、黃三色顏料按一定比例混合成黑色【答案】A類型二、物體的顏色3?生物學(xué)研究表明，綠色植物的生長需要光；而物理學(xué)研究表明，不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的由此可以初步推測，不利于綠色植物生長的光是（）紅光 B.黃光 C.綠光 D.紫光【答案】C【解析】植物是不透明的，植物呈現(xiàn)綠色，說明植物能反射綠光而吸收其它色光；植物之所以反射綠光

是因為植物的生長不需要綠光，即綠光不利于植物的生長?！究偨Y(jié)升華】考查了不透明物體顏色的決定因素，用物體顏色的決定因素分析影響植物生長的色光。舉一反三：【變式】（2015?射陽縣一模）暗室中，將一束綠光照在綠葉陪襯的紅色玫瑰花上，你看到的是（ ）綠葉紅花 B.綠葉黑花C.綠葉綠花 D.黑葉紅花【答案】B【高清課堂《光的折射、光的色散、看不見的光》例1】在暗室的綠燈下觀察一張寫有紅字的白紙，看到的現(xiàn)象是 （填“綠紙白字”、“白紙紅字”、“綠紙黑字”）?！敬鸢浮烤G紙黑字【解析】白紙可以反射任何色光，所以綠光下的白紙反射綠光，呈現(xiàn)綠色；紅字反射紅光，綠光下是黑色的?！究偨Y(jié)升華】題目主要考察了不透明物體的顏色，由物體反射的色光決定。舉一反三：【變式】廣告公司在拍攝水果廣告時，為了追求某種藝術(shù)效果，在暗室里用紅光照射裝在白色瓷盤中的紅色蘋果及黃色香蕉.站在旁邊的攝影師將看到（）蘋果呈黑色，瓷盤呈白色，香蕉呈黑色 B.蘋果呈紅色，瓷盤呈黑色，香蕉呈黑色C.蘋果呈黑色，瓷盤呈紅色，香蕉呈紅色 D.蘋果呈紅色，瓷盤呈紅色，香蕉呈黑色【答案】D?【鞏固練習(xí)】一、選擇題TOC\o"1-5"\h\z（2015?黃浦區(qū)三模）光線從空氣垂直射入水中，其折射角為（ ）0° B.45° C.60° D.90°（2016?盤錦校級二模）下列觀察中不屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ）夜空中星星”眨”眼眼睛池水中映著一輪明月海市蜃樓池水變淺如圖所示，我們看到筷子斜插入水中的情況，正確的是（）一束與液面成50°夾角的光線從空氣斜射入某液體中時，折射角為30°，當(dāng)入射光向法線靠攏10°時，則折射角為（）A.大于30。小于40° B.大于40° C.大于20°小于30° D.30°（2014?梅列區(qū)模擬）當(dāng)光從玻璃中射入空氣中時（ ）傳播方向一定會發(fā)生改變折射角一定大于入射角C?傳播速度一定會發(fā)生改變D.入射角增大時折射角隨之減小如圖所示，一束激光A0由空氣斜射入玻璃磚，折射后從另一側(cè)面射出，其出射點可能是圖中的（ ）A.M點 B.N點C. P點 D.Q點二、填空題（2015?連云港一模）我們觀察到水中的魚和水中的云，前者是光的 現(xiàn)象；后者是光的 現(xiàn)象。一束光垂直玻璃的表面射入玻璃時，光的傳播方向 ，光的傳播速度 。（填“不變”、“變小”或“變大”）。如圖所示，入射光線是 ，反射光線是 ，折射光線是 ，入射角等于 ，反射角等于 ，折射角等于 。當(dāng)光從空氣中 入另一種介質(zhì)中時，傳播方向發(fā)生 ，這種現(xiàn)象叫做 ，光從空氣中射入水中或其它介質(zhì)中時，折射光線向 偏折，此時折射角.入射角；當(dāng)光從其它物質(zhì)斜射入空氣中時，折射角 入射角。當(dāng)光線垂直入射到兩種介質(zhì)的分界面上時，折射角與入射角—，且等于—度。（2016?棗陽市模擬）人站在岸邊看到池水中的魚比魚的實際位置要 些（選填“深”或“淺”,這是由于光從 中射向 時發(fā)生折射的緣故。三、作圖與實驗探究如圖所示，一容器的底面有一平面鏡，容器中盛有水，一束光線與水面的夾角為①，畫出進(jìn)入水中,經(jīng)平面鏡反射又射入空氣中的光線傳播路線。

插入水中的筷子，在水中的部分看起來向上彎折，如圖所示，人眼在C點處看到筷子B點的像在位置B'點。請畫出B點的一條光線經(jīng)水面折射后過C點的光路圖。某同學(xué)研究光的折射規(guī)律，記錄實驗數(shù)據(jù)如表校數(shù)入射角折射甬110°15.220°30.9°330°43.6°440°（1）分析實驗數(shù)據(jù)得知，當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射人另一種介質(zhì)時，折射角跟入射角之間的關(guān)系 （2）請你推測這位同學(xué)做實驗時，人射光線可能是 進(jìn)入 ?！敬鸢概c解析】一、選擇題【答案】A【解析】一束光線從空氣垂直水面射入時，此時入射光線、反射光線、折射光線與法線重合，所以夾角都為0°，即反射角為0°，折射角為0°;故選A?！敬鸢浮緽【解析】A、夜空中星星”?！毖劬κ怯捎诳諝獾牟痪鶆?，光的傳播方向一直發(fā)生改變的緣故，因此屬于折射現(xiàn)象；B、池水中映著一輪明月是由于光的反射現(xiàn)象形成的水面成像現(xiàn)象；C、海市蜃樓是由于介質(zhì)的不均勻使光路發(fā)生改變的緣故，因此屬于光的折射現(xiàn)象；D、池底的光線由水中進(jìn)入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得池底變淺了，故選B?！敬鸢浮緿【解析】此時筷子斜插入水中，由于光的折射，從上面看筷子在水中部分的位置比實際位置高一些，看起來向上彎折?！敬鸢浮緾【解析】根據(jù)題意可知，當(dāng)入射角等于40°時，折射角等于30°；當(dāng)入射光線向法線靠攏10°時，入射角等于30°；根據(jù)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時，折射角小于入射角可知，折射角小于30°；由于折射角隨入射角的增大而增大，因此當(dāng)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時，折射角的變化量小于入射角的變化量，即折射角大于20°?！敬鸢浮緾【解析】當(dāng)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)；折射角小于入射角；當(dāng)入射角增大時，折射角也隨著增大；垂直入射時，傳播方向不變；故ABD錯誤；光在不同介質(zhì)中傳播時，波長變化，光速也發(fā)生變化，光從玻璃射入空氣時,光速變大，故C正確；故選C?！敬鸢浮緽【解析】光線從0點斜射入玻璃中發(fā)生折射現(xiàn)象，折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角，如圖所示，所以從玻璃磚再射出，射出點可能是圖中的N點。二、 填空題【答案】折射；反射【答案】不變；變小【答案】AO；OB；OC；45°；45°；60°【解析】從圖中三條光線的方向可以確定，AO是入射光線，OB為反射光線，OC為折射光線；入射光線與界面的夾角為45°，所以入射角等于90°-45°=45°，因為入射角等于反射角，所以反射角也等于45°；折射光線與法線的夾角等于60°，故折射角為：60°?！敬鸢浮啃鄙?；偏折；光的折射；法線；小于；大于；相等；0【解析】光的折射規(guī)律是：光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)；折射角小于入射角；因光路是可逆的，當(dāng)光從水等介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角，當(dāng)光線垂直入射到兩種介質(zhì)的分界面上時，入射角為0度?！敬鸢浮繙\；水；空氣【解析】在岸上看水中的魚，看到的魚的位置比實際位置淺，這是由于光從水中進(jìn)入空氣時，在水面上發(fā)生折射光造成的；故答案為：淺；水；空氣。三、 作圖與實驗探究【答案】【解析】過入射點做法線，根據(jù)光的折射定律，光從空氣斜射入水中時，向靠近法線的方向偏折；光照到水底的平面鏡上發(fā)生反射，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，可以做反射光線；當(dāng)反射光線照到水面上時，光從水中斜射入空氣，折射光線向靠近法線的方向偏折。【答案與解析】在圖中B'點是B點的像，光由B點發(fā)出，經(jīng)水面射入空氣中時發(fā)生折射，折射角大于入射角，射入C點。B'就在折射光線的反向延長線上。答案如圖：【答案】（1）折射角隨入射角增大而增大，并且折射角大于入射角；（2）水（或玻璃），空氣【解析】由表中的數(shù)據(jù)可知：入射角由10°增加到40°，折射角由15.1°增加到74.6°，折射角隨著入射角的增大而增大，并且折射角總大于入射角。因為折射角大于入射角，因此入射光線可能從水（或玻璃）中進(jìn)入空氣?！眷柟叹毩?xí)】一、選擇（2015?懷柔區(qū)二模）關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法中正確的是（ ）白光通過棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，說明白光是由色光組成的岸邊景物在湖水中形成倒影，是由光的折射形成的斜插入水中的筷子好像在水面處發(fā)生彎折，是由光的反射形成的能從不同方向看見不發(fā)光的物體，是由于光在其表面發(fā)生了鏡面反射試卷是白紙上印黑字，每個人都看得特別清楚，我們之所以能夠看清楚這些字的主要原因是（ ）白紙和黑字分別發(fā)出了不同顏色的光進(jìn)入眼睛白光照在試卷上，白紙和黑字分別反射出白光和黑光進(jìn)入人的眼睛白光照在試卷上，白紙反射出白光進(jìn)入人的眼睛，而黑字不反光黑紙比白紙反射光的本領(lǐng)強(qiáng)

在沒有其他光照的情況下，舞臺追舞燈發(fā)出的紅光照在穿白色上衣、藍(lán)色裙子的演員身上，觀眾看到她（）A.上衣呈紅色，裙子呈黑色 B.上衣、裙子都呈紅色上衣呈白