初中物理尖子生自主招生培优讲义版块4 光现象 专题4-4 光的色散 （学生版）

页专题4-4光的色散知识·解读光的色散看不见的光1、光的色散太阳光通过棱镜折射后分解，在承接的白屏上形成一条彩色的光谱，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象叫光的色散，表明白光是复色光。2、三原色色光的三原色是红、绿、蓝；颜料的三原色是品红、黄、青。色光三原色混合为白光，颜料三原色混合为黑色。3、物体的颜色①透明物体的颜色：无色透明体(如空气、水等)可以让各种色光透过；有色透明体只允许跟它同样颜色的色光透过，其他色光几乎都被吸收，如红色玻璃只能透过红光，而吸收其他色光。即透明体的颜色由它透过的色光决定。②不透明物体的颜色：不透明体的颜色由它反射的色光决定。如红色物体只反射红光，而吸收其他色光。白色物体可以反射各种色光；黑色物体吸收各种色光。4、红外线光谱上红光以外的部分叫红外线，主要特性是热效应显著，主要应用有：红外测温仪、红外夜视仪、红外烤箱、红外遥控等。5、紫外线光谱上紫光以外的部分叫紫外线，主要特性是：化学作用强，易使底片感光；生理作用强，能杀菌；具有荧光效应，可以识别防伪标记。典例·解读例1、如图，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上．以下说法正确的是（）A．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色B．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃，则白屏上蓝色光消失，留下其他颜色的光C．如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到彩色光带D．如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光【答案】【答案】A．【解析】A.如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色，正确。B.如果在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃，应是白屏上其他的色光消失，只留下蓝色，则错误。C.如果把一张红纸贴在白屏上这是不透明的物体，则在红纸上只能看到红光，则错误。D．如果把一张绿纸贴在白屏上，同样是不透明的物体，则在绿纸上看到的只有绿光，则错误。例2、如图所示，只含红光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出，则（）A．OA为红光，OB为紫光B．OA为紫光，OB为红光C．OA为红光，OC为复色光D．OA为紫光，OC为红光【答案】【答案】B．【解析】本题与上一题不同，本题给出的是光路图，让同学们来判断对应着正确的光是哪一种。首先同学们要清楚什么是复色光及光的色散现象中7种色光的偏折情况。白光不是单色光，而是由各种单色光组成的复色光，不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的，红光的，偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。根据上述的分析，OC与OP一样都是含有红光和紫光的复色光束，OA与OB相比，OA的偏折程度更大一些，所以OA是紫光，OB是红光。答案是B。总结：总结：1、光的色散现象：一束太阳光通过三棱镜，被分解成七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。2、物体颜色的判断①透明物体的颜色由通过它的色光决定②不透明物体的颜色由它反射的色光决定例3、一个演员在舞台上演出．当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她上装为绿色而裙子为黑色．那么，这位演员服装的实际颜色是（）A．上装和裙子都是红色B．上装和裙子都是绿色C．上装为绿色，裙子为黑色D．上装为白色，裙子为红色【答案】【答案】D．【解析】一个演员在舞台上演出．当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她上装为绿色而裙子为黑色，说明她的上装机能反射红光，又能反射绿光，则她的上装是白色的；她的裙子能反射红光而不能反射绿光，所以她的裙子是红色的．故选D．培优·训练一、选择题1、在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、蓝裙子的舞蹈演员身上，观众看到她()A．全身呈绿色B．上衣呈绿色，裙子呈黑色C．上衣呈绿色，裙子不变色D．上衣呈绿色，裙子呈青色2、细心的小明注意到这样一个现象：如果打开窗户，直接看远处的高架电线，电线呈规则的下弯弧形；而如果隔着窗玻璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，当轻微摆动头部让视线移动时，电线上的不规则弯曲情景也在移动。产生这种现象的主要原因是（）A．玻璃上不同部位对光的吸收程度不同B．玻璃上不同部位的透光程度不同C．玻璃上不同部位的厚度不同D．玻璃上不同部位对光的反射不同3、在太阳光下，我们能看到鲜艳的黄色的花是因为()。A．花能发出黄色的光B．花能反射太阳光中黄色的光C．花能发出白色的光D．花能吸收太阳光中的黄色光4、同学们在学习光现象过程中有许多说法。而我国的古诗词文化很多名句蕴含着丰富的物理知识，下列诗句从物理学的角度解释不正确的是（

）A、“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”句中“浓阴”是光的直线传播形成的B、“大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像C、“池水映明月，潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的D、“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的5、科学家用仪器观察星系发出的光，可以看到它的光谱，如图所示为某次观察到的太阳光谱．上世纪20年代，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为“谱线红移”．这一现象说明宇宙在膨胀，即别的星系与我们（）

A、逐渐靠近B、逐渐远离C、距离不变D、无法判断6、下列关于光学知识的说法，正确的是（

）A、光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角B、光发生漫反射时，也遵循光的反射定律C、光在介质中沿直线传播D、红外线能使钞票上的荧光物质发光7、关于不可见光的说法错误的是（

）A、所有的物体都能辐射红外线B、青藏高原的白内障疾病发病率很高，与该地区太阳的紫外线辐射很强有关C、适当接受紫外线照射对人体有益D、视机遥控机运用了紫外线，可以起到杀菌消毒作用8、如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（

）A、A处应是紫光B、只有AB之间有光C、将温度计放到AB范围A的外侧温度会升高D、将100元人民币放到AB范围B的外侧，人民币上的荧光物质不会发光9、下列说法正确的是(

)A、白光是单色光B、五星红旗是红色的，因为它能吸收红光，反射其它色光C、我们能看到投影屏幕上的画面，因为屏幕是光源D、红外线烤箱是利用了红外线的热效应10、下列属于三原色光的是 ()A.白光B.绿光C.紫光D.橙光11、如图为光的三原色的示意图,图中1和2两个区域应标的颜色分别是 ()A.蓝色、白色B.黄色、黑色C.绿色、白色D.黄色、白色第11题图第12题图12、让一细束阳光射到一个三棱镜上,经折射后发生色散,使这些已经发生色散的光再照射到另一个倒放的三棱镜上,如图所示。这两个三棱镜是完全相同的,并且底边互相平行,那么经过第二个三棱镜后,照射到光屏上的是 ()A.一束白光B.彩色光带,上面是红色,下面是紫色C.彩色光带,上面是紫色,下面是红色D.条件不足,无法判定13、小红洗手时不小心将水滴到了彩色的手机屏幕上,透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子。当水滴滴到哪个区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子()A.红色B.绿色C.蓝色D.白色第13题图第14题图14、如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P,线光源S可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射向圆心O。若S从图中A向B处移动,在P上先看到七色光带,以后各色光陆续消失。则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是()A.红光→紫光,红光B.紫光→红光,红光C.红光→紫光,紫光D.紫光→红光,紫光15、“万物生长靠太阳”，绿色植物的生长需要阳光。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，由此可以推测，不利于绿色植物生长的光是（）A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光二、填空题1、钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验：(1)如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光。这表明紫外线能使________发光。(2)如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃________。(3)如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究___________。2、如图甲所示，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，在光屏上就形成一条彩色光带，其颜色自上而下依次是________________不同颜色的光。若在白屏上贴一张红纸(图乙)，则光屏上就出现_______。甲乙3、在宾馆里有“手一伸水自来,手一收水自停”的全自动感应水龙头。如图所示,这是利用___________进行自动控制的。4、阅读短文,回答问题。彩虹彩虹是大气中一种光学现象,当阳光照射到半空中的水珠时,光线被折射和反射,在天空形成弧形彩带。研究光线经过水珠的传播规律,可揭示彩虹形成的原因,如图甲所示,光线从点C进入半径为R的水珠,经点D反射,再从点E射出,AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线,用x表示进入水珠的光线距AB的距离,α表示射出光线与AB的夹角,画出过入射点和球心O的直线(即该入射点的法线),进一步研究可以得出α与x的关系如图乙所示,入射的太阳光分布是均匀的,但射出的光线分布是不均匀的,在α最大时强度最大,能被地面上的人观察到。牛顿发现,太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光。当太阳光进入水珠时,也产生类似效果。从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播,致使不同色光的α的最大值略有不同。由于不同色光的α最大值略有不同,对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的人看到,进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠,所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。(1)在图甲中,如果连接OD,则∠CDO__________(选填“>”“=”或“<”)∠ODE。(2)根据图乙可知,x从0增加到R的过程中,α的变化情况是_______。A.增大B.先增大后减小C.减小D.先减小后增大(3)如图甲所示,光线从空气进入水珠的折射角随x增大而_______。(4)图乙给出的是红光的α-x图像,其α最大值是42°,则紫光的α最大值_______(选填“大于”“等于”或“小于”)42°。(5)图丙中画出了红光通过小水珠时α最大值的光路。请在图丁中画出红光通过大水珠(虚线圈)时α最大值的光路。(图丁中已画出小水珠的光路)5、阅读短文,回答问题。白光LED灯目前，常用的白光LED以蓝光LED为芯片，其上涂有黄色荧光粉.通电后，LED芯片发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黃光，该黄光与另部分蓝光混合射出，人眼便感觉到白光。生活中常用的白光LED灯是将多个白光LED连接而成的。实验表明，白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比。通常通过LED的电流随时间变化的规律如图所示，电流的占空比D=t0人眼对亮度的感觉（即“视觉亮度”）与LED发光强度变化并不一致。当光强度均匀增大时，视觉亮度并非均打增加。弱光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加多于一倍;强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加不足一倍。生活中，白光LED调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化規律，使视觉亮度均匀变化。（1）文中所述人眼感觉到的白光是由____________混合而成的。（2）文中所述白光LED发出的两种色光___________。A.均由荧光粉产生B.均由LED芯片产生C.波长短的由LED芯片产生，波长长的由荧光粉产生D.波长短的由荧光粉产生，波长长的由LED芯片产生（3）白光LED灯通入图