光的色散与折射 知识讲解

光的色散（基础）【学习目标】知道光的色散现象、色光的三原色、颜料的三原色掌握透明物体与不透明物体颜色的决定因素；利用色散知识解释常见现象。【要点梳理】要点一、光的色散色散：牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、要点诠释：橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。色散：牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、要点诠释：橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。1、 光的色散说明白光是由色光混合而成的。彩虹是太阳光传播过程中被空气中的水滴色散而产生的。2、 一束太阳光照到三棱镜上，然后从三棱镜射出的光分解为各种颜色的光，这一现象的产生是因为光线由空气进入三棱镜后，发生了折射，不同色光的偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。要点二、光的三原色和颜料的三原色1、 色光的三原色：红、绿、蓝。三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光，其中也包括白光。2、 颜料的三原色：品红、黄、青。三种颜色颜料按不同比例混合能产生各种颜色，其中也包括黑色3、 光的三原色与颜料的三原色的混合规律：迁绿7黄颜料的三原色rF迁绿7黄颜料的三原色rFk蓝1 青要点诠释：色光混合一般是由光源直接发出的。多一种颜色就使光线更加明亮，所以复色光的亮度要大于单色光的亮度。如彩色电视机画面上的丰富的色彩，就是由三原色光按照不同的亮度混合而成。要点三【高清课堂：《光的折射、光的色散、看不见的光》】物体的颜色1、透明物体的颜色：透明物体的颜色是由通过它的色光决定，通过什么色光，呈现什么颜色。女阳光女阳光1、不透明物体的颜色：不透明物体只反射与此物体颜色相同的光，而吸收其他颜色的光。因此不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。要点诠释：1、无色：如果透明物体通过各种色光，那么它就是无色的，如：空气、水等能通过各种色光，它们是无色的。2、白色、黑色：如果不透明物体能反射各种色光，那么它是白色的，如：白纸、牛奶、白色光屏等反射各种色光，它们是白色的。如果不透明物体几乎吸收各种色光，那么它就是黑色的，如：黑板、黑色皮鞋等吸收各种色光，几乎没有反射光线进入眼睛，所以看起来是黑色的。3、光是一种波，不同颜色的光波长不同，依照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序，它们的波长依次变短。4、大气对光的散射，波长较短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。雾灯的光不应该被空气散射，这样才有较强的穿透作用，才能让更远处的人看到。雾灯选择不易被空气散射，人眼比较敏感的黄光。5、天空是蓝色的是因为大气对太阳光中波长较短的蓝光散射的较多。要点四、红外线紫外线1、光谱：把光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来，就是光谱，这是可见光谱。2、红外线：在光谱上红光以外的部分，也有能量辐射，不过人眼看不到，这样的辐射叫红外线。3、紫外线：在光谱的紫光以外，也有看不见的光，叫紫外线。要点诠释：1、红外线的特点及应用：（1）红外线的主要特征是热作用强，可以用来加热食品、浴室的暖灯、红外线理疗仪等。（2）红外线穿透云雾的能力也比较强，使用对红外线敏感的底片可进行远距离高空摄影、也可以在没有光线的夜间摄影、红外线遥感仪等。（3）红外线还可以用来遥控，如：电视机的遥控器。2、紫外线的特点及应用：促进钙质吸收、杀死微生物（紫外线灯杀菌）、荧光物质发荧光。【典型例题】类型一、光的色散1•如图所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫光的色散。产生该现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生 （选填“反射”或“折射”）时的偏折程度不同。【答案】折射【解析】由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。【总结升华】光的色散的本质是光的折射现象，从其中色光的顺序可以看出紫光的折射能力大于红光；能够解释生活中的色散现象，例如彩虹、幻日等。（2014•鞍山一模）（多选）关于光现象，以下说法正确的是（ ）雨后天空的彩虹是由光的色散形成的建筑物玻璃幕墙造成的光污染是由光的漫反射引起的彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的验钞机利用紫外线使钞票上荧光物质发光，以此来辨别钞票的真伪【答案】ACD【解析】A、雨过天晴天空会出现彩虹，它是由光的折射形成的，故A正确；B、建筑物玻璃幕墙造成的光污染是由光的镜面反射引起的，故B错误；C、在各种色光中，被称为三原色的是红、绿、蓝，彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故C正确；D、紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机来验钞，故D正确；故选ACD。【总结升华】本题主要考查学生对：镜面反射和漫反射区别、光的色散现象、紫外线的应用，色光的三原色的理解和掌握，是一道基础题。举一反三：【变式】下列现象中属于白光色散的是（）太阳光经过棱镜后，分解成各种颜色的光红、绿、蓝三种色条合成电视画面的颜色红、绿、蓝三色光按一定比例混合成白光红、蓝、黄三色颜料按一定比例混合成黑色【答案】A类型二、物体的颜色3•生物学研究表明，绿色植物的生长需要光；而物理学研究表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的由此可以初步推测，不利于绿色植物生长的光是（）红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光【答案】C【解析】植物是不透明的，植物呈现绿色，说明植物能反射绿光而吸收其它色光；植物之所以反射绿光

是因为植物的生长不需要绿光，即绿光不利于植物的生长。【总结升华】考查了不透明物体颜色的决定因素，用物体颜色的决定因素分析影响植物生长的色光。举一反三：【变式】（2015•射阳县一模）暗室中，将一束绿光照在绿叶陪衬的红色玫瑰花上，你看到的是（ ）绿叶红花 B.绿叶黑花C.绿叶绿花 D.黑叶红花【答案】B【高清课堂《光的折射、光的色散、看不见的光》例1】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”）。【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】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（）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•【巩固练习】一、选择题TOC\o"1-5"\h\z（2015•黄浦区三模）光线从空气垂直射入水中，其折射角为（ ）0° B.45° C.60° D.90°（2016•盘锦校级二模）下列观察中不属于光的折射现象的是（ ）夜空中星星”眨”眼眼睛池水中映着一轮明月海市蜃楼池水变浅如图所示，我们看到筷子斜插入水中的情况，正确的是（）一束与液面成50°夹角的光线从空气斜射入某液体中时，折射角为30°，当入射光向法线靠拢10°时，则折射角为（）A.大于30。小于40° B.大于40° C.大于20°小于30° D.30°（2014•梅列区模拟）当光从玻璃中射入空气中时（ ）传播方向一定会发生改变折射角一定大于入射角C•传播速度一定会发生改变D.入射角增大时折射角随之减小如图所示，一束激光A0由空气斜射入玻璃砖，折射后从另一侧面射出，其出射点可能是图中的（ ）A.M点 B.N点C. P点 D.Q点二、填空题（2015•连云港一模）我们观察到水中的鱼和水中的云，前者是光的 现象；后者是光的 现象。一束光垂直玻璃的表面射入玻璃时，光的传播方向 ，光的传播速度 。（填“不变”、“变小”或“变大”）。如图所示，入射光线是 ，反射光线是 ，折射光线是 ，入射角等于 ，反射角等于 ，折射角等于 。当光从空气中 入另一种介质中时，传播方向发生 ，这种现象叫做 ，光从空气中射入水中或其它介质中时，折射光线向 偏折，此时折射角.入射角；当光从其它物质斜射入空气中时，折射角 入射角。当光线垂直入射到两种介质的分界面上时，折射角与入射角—，且等于—度。（2016•枣阳市模拟）人站在岸边看到池水中的鱼比鱼的实际位置要 些（选填“深”或“浅”,这是由于光从 中射向 时发生折射的缘故。三、作图与实验探究如图所示，一容器的底面有一平面镜，容器中盛有水，一束光线与水面的夹角为①，画出进入水中,经平面镜反射又射入空气中的光线传播路线。

插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折，如图所示，人眼在C点处看到筷子B点的像在位置B'点。请画出B点的一条光线经水面折射后过C点的光路图。某同学研究光的折射规律，记录实验数据如表校數入射角折射甬110°15.220°30.9°330°43.6°440°（1）分析实验数据得知，当光从一种介质斜射人另一种介质时，折射角跟入射角之间的关系 （2）请你推测这位同学做实验时，人射光线可能是 进入 。【答案与解析】一、选择题【答案】A【解析】一束光线从空气垂直水面射入时，此时入射光线、反射光线、折射光线与法线重合，所以夹角都为0°，即反射角为0°，折射角为0°;故选A。【答案】B【解析】A、夜空中星星”眨”眼睛是由于空气的不均匀，光的传播方向一直发生改变的缘故，因此属于折射现象；B、池水中映着一轮明月是由于光的反射现象形成的水面成像现象；C、海市蜃楼是由于介质的不均匀使光路发生改变的缘故，因此属于光的折射现象；D、池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，故选B。【答案】D【解析】此时筷子斜插入水中，由于光的折射，从上面看筷子在水中部分的位置比实际位置高一些，看起来向上弯折。【答案】C【解析】根据题意可知，当入射角等于40°时，折射角等于30°；当入射光线向法线靠拢10°时，入射角等于30°；根据光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角可知，折射角小于30°；由于折射角随入射角的增大而增大，因此当光从空气斜射入其它介质时，折射角的变化量小于入射角的变化量，即折射角大于20°。【答案】C【解析】当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随着增大；垂直入射时，传播方向不变；故ABD错误；光在不同介质中传播时，波长变化，光速也发生变化，光从玻璃射入空气时,光速变大，故C正确；故选C。【答案】B【解析】光线从0点斜射入玻璃中发生折射现象，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，如图所示，所以从玻璃砖再射出，射出点可能是图中的N点。二、 填空题【答案】折射；反射【答案】不变；变小【答案】AO；OB；OC；45°；45°；60°【解析】从图中三条光线的方向可以确定，AO是入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线；入射光线与界面的夹角为45°，所以入射角等于90°-45°=45°，因为入射角等于反射角，所以反射角也等于45°；折射光线与法线的夹角等于60°，故折射角为：60°。【答案】斜射；偏折；光的折射；法线；小于；大于；相等；0【解析】光的折射规律是：光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；因光路是可逆的，当光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，当光线垂直入射到两种介质的分界面上时，入射角为0度。【答案】浅；水；空气【解析】在岸上看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置浅，这是由于光从水中进入空气时，在水面上发生折射光造成的；故答案为：浅；水；空气。三、 作图与实验探究【答案】【解析】过入射点做法线，根据光的折射定律，光从空气斜射入水中时，向靠近法线的方向偏折；光照到水底的平面镜上发生反射，根据光的反射定律，反射角等于入射角，可以做反射光线；当反射光线照到水面上时，光从水中斜射入空气，折射光线向靠近法线的方向偏折。【答案与解析】在图中B'点是B点的像，光由B点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，射入C点。B'就在折射光线的反向延长线上。答案如图：【答案】（1）折射角随入射角增大而增大，并且折射角大于入射角；（2）水（或玻璃），空气【解析】由表中的数据可知：入射角由10°增加到40°，折射角由15.1°增加到74.6°，折射角随着入射角的增大而增大，并且折射角总大于入射角。因为折射角大于入射角，因此入射光线可能从水（或玻璃）中进入空气。【巩固练习】一、选择（2015•怀柔区二模）关于光现象，下列说法中正确的是（ ）白光通过棱镜发生色散现象，说明白光是由色光组成的岸边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处发生弯折，是由光的反射形成的能从不同方向看见不发光的物体，是由于光在其表面发生了镜面反射试卷是白纸上印黑字，每个人都看得特别清楚，我们之所以能够看清楚这些字的主要原因是（ ）白纸和黑字分别发出了不同颜色的光进入眼睛白光照在试卷上，白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入人的眼睛白光照在试卷上，白纸反射出白光进入人的眼睛，而黑字不反光黑纸比白纸反射光的本领强

在没有其他光照的情况下，舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上，观众看到她（）A.上衣呈红色，裙子呈黑色 B.上衣、裙子都呈红色上衣呈白