學(xué)習(xí)了光的色散，你就明白了。
1 通過通過色散實驗，了解白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光組成的。（物理觀念）2 能用色光的混合和物體顏色知識簡單解釋五彩繽紛的世界。（科學(xué)思維）
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17世紀(jì)以前，人們一直認(rèn)為白色是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽光，這才揭開了光的顏色之謎。
1. 實驗探究:光的色散讓一束太陽光（白色光）射到三棱鏡上，通過三棱鏡后，分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的光，如圖所示。探究歸納:（1）白光可以分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光，白光是由各種色光混合而成的，所以太陽光是復(fù)色光。（2）不同顏色的光通過三棱鏡時偏折程度是不同的，實驗中紅光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。（3）各種顏色的光偏折程度從小到大按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列。
視頻講解——《光的色散》
2. 光的色散的概念（1）光的色散：太陽光通過三棱鏡后被分解為不同顏色的光，在光屏上形成一條彩色光帶。這種現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為光的色散。
（2）復(fù)色光太陽光（白光）是由各種色光混合而成的，叫做復(fù)色光。（3）單色光紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫這七種顏色的光叫做單色光。
3. 彩虹的形成原因彩虹是雨過天晴后經(jīng)常出現(xiàn)的一種自然現(xiàn)象，彩虹的形成原因：原來，雨后的天空懸浮著大量的細(xì)小水珠，太陽光照射到這些小水珠上時，便被分解成不同顏色的光。如果這些色光剛好進(jìn)入我們的眼睛，我們就能看見絢麗的彩虹了。
水三棱鏡如圖所示，用三塊等大的長方形玻璃片圍成一個三棱柱，一端用塑料薄膜密封，三條棱也用透明膠帶封住。往三棱柱里灌滿水，盡量不留空隙，再將另一端也用塑料薄膜密封，不能滲水。用你制作的水三棱鏡去做太陽光的色散實驗，試試能否看見由太陽光分解出的色光。
【例題1】如圖所示，讓一束太陽光照射到三棱鏡上，光從棱鏡射出后，如果用一個白屏來接收，在白屏上就形成一條彩色的光帶。關(guān)于此實驗現(xiàn)象，以下說法正確的是（ ）A．太陽光是單色光B．太陽光是是由紅色和紫色光組成的C．各種色光在相關(guān)的折射過程中，偏折程度不同D．各種色光在相關(guān)的反射過程中，偏折情況不同
太陽光是由七種單色光混合而成的，在光的色散實驗中，三棱鏡對各種單色光的折射程度不同，偏折程度不同。
1. 光的混合如圖所示，由三棱鏡分解的七色光再通過另一個三棱鏡后，七色光又復(fù)合成了白光，這種現(xiàn)象叫光的混合。
想一想：如果把七種色光混合，是不是又變?yōu)榘咨饽?？牛頓在三棱鏡的后面再放一個相反的三棱鏡，將分解得到的各種色光再通過后方的三棱鏡后發(fā)現(xiàn)，又還原為白光。證實了白光是由多種色光混合而成的。
2. 光的三原色實驗研究表明，自然界中紅、綠、藍(lán)三種顏色的光是無法用其他顏色的光混合而成的，而其他顏色的光則都可以通過紅、綠、藍(lán)三種顏色的光的適當(dāng)混合而得到。因此將紅、綠、藍(lán)三種顏色的光被稱為光的“三原色”。使用顯像管的彩色電視機(jī)、電腦等彩色顯示屏上艷麗的畫面就是利用色光的混合調(diào)出各種色彩來的。
用放大鏡觀察會發(fā)現(xiàn)屏幕上只有紅、綠、藍(lán)三種發(fā)光色條。
視頻欣賞——《色光的混合》
如圖所示，讓一束太陽光照射三棱鏡，射出的光射到豎直放置的白屏上。
如果在白屏與棱鏡之間豎直放一塊紅色玻璃，讓一束太陽光照射三棱鏡
如果在白屏與棱鏡之間豎直放一塊藍(lán)色玻璃，讓一束太陽光照射三棱鏡
白屏上其他顏色的光消失，只留下紅光
白屏上其他顏色的光消失，只留下藍(lán)光
如果把一張紅紙貼在白屏上，讓一束太陽光照射三棱鏡
如果把一張綠紙貼在白屏上，讓一束太陽光照射三棱鏡
紅色(或藍(lán)色)玻璃只能透過紅光(或藍(lán)光)，其他色光都被吸收了。眼睛接收到透明物體透過的色光是什么顏色，我們就感覺透明物體是什么顏色。紅紙(或藍(lán)紙)只反射紅光（或藍(lán)光)，其他顏色的色光都被吸收了。白色光屏可以反射各種顏色的光。不透明物體反射什么顏色的光到我們眼里，我們就感覺不透明物體是什么顏色的。
透明物體的顏色由透過它的色光決定，不透明物體的顏色由它反射的色光決定。
鸚鵡圖片本身不發(fā)光，我們能夠看到它，是因為光照在圖片上后被反射到我們的眼中。白光是由多種色光混合而成的，當(dāng)它照在鸚鵡圖片上時，圖中紅色的部分反射紅光而吸收其它色光，因此，我們看到這部分為紅色。同理，我們可以看到圖中的其它顏色。
【例題2】物理小制作活動中，小明和小亮共同制作了一個可以在地面上投射美麗圖案的筒燈，如圖所示。不透明外殼內(nèi)有一白熾燈，白熾燈發(fā)出白光后在地面上投射出紅花綠葉的美麗圖案。若將燈筒內(nèi)白熾燈更換為綠色光源，筒燈將在地面上投射出（　?。〢．紅花黑葉B．黑花綠葉C．紅花綠葉D．黑花黑葉
由題意可知，燈筒底部的玻璃圖案是紅花綠葉，白熾燈發(fā)出的是七種色光混合而成白光，照射到綠色的葉上只透過綠光，照射到紅色的花上只透過紅光。當(dāng)白熾燈更換為綠色光源時，紅花吸收綠光，綠葉透過綠光，所以能看到黑花綠葉，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B.
【例題3】在研究光的色散的實驗中，小明和小華兩位同學(xué)進(jìn)行了實驗操作，在白紙做成的光屏上獲得了一條彩色的光帶，這種現(xiàn)象叫________ ，并畫出了如圖所示的實驗示意圖；
（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，太陽光是由多種色光混合而成的。最早研究該現(xiàn)象的是英國物理學(xué)家______。在示意圖中，彩色光帶中的紅光靠近光帶的______處（填“A”或“B”），因為這種色光通過玻璃時的偏折程度較____（選填“大”“小”）；（2）如果用紅紙做的光屏來接收，則光屏上______（填“能”或“不能”）接收到彩色光帶；（3）彩色電視機(jī)屏幕上色彩艷麗，放大后發(fā)現(xiàn)是由紅、____ 、藍(lán)三種光通過適當(dāng)?shù)谋壤旌系玫降?，我們把這三種顏色叫做光的______ 。
太陽光經(jīng)三棱鏡后發(fā)生色散，在光屏上可觀察到彩色光帶、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等七種顏色的色光。這種現(xiàn)象叫光的色散。（1）由文字記載發(fā)現(xiàn)，最早研究該現(xiàn)象的是英國物理學(xué)家牛頓。由于圖中三棱鏡是反著放的，所以從下到上依次是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫這七種色光，所以光屏上A處為紅光。紅光通過玻璃時的偏折程度較小。（2）不透明物體的顏色由物體反射的色光決定的，紅紙只能反射紅光，因此如果用紅紙做的光屏來接收，光屏上不能接收到彩色光帶。（3）用放大鏡觀察彩色電視畫面，可以發(fā)現(xiàn)是由光的三原色：紅、綠、藍(lán)通過適當(dāng)?shù)谋壤旌系玫降摹?br/> 1．有同學(xué)認(rèn)為“紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的光每種都能被其他顏色的光混合而成”，這種說法對嗎？為什么？
這種說法不對。自然界中紅、綠、藍(lán)三種顏色的光是無法用其他顏色的光混合而成的，而其他顏色的光則都可以通過紅、綠、藍(lán)三種顏色的光的適當(dāng)混合而得到。
2．合成彩色電視機(jī)和計算機(jī)屏幕上豐富多彩的色光是（ ）。A. 紅、綠、藍(lán) B. 黃、綠、藍(lán) C. 紅、黃、綠 D. 紅、黃、藍(lán)
合成彩色電視機(jī)和計算機(jī)屏幕上豐富多彩的色光是光的三原色——紅、綠、藍(lán)。故選A.
3．我國唐朝的張志和在《玄真子》中記載了一個著名的光學(xué)實驗：“背日噴乎水，成虹霓之狀?！边@種現(xiàn)象的形成是由于________________。
《玄真子》中記載的著名“人工彩虹”實驗：“背日噴乎水，成虹霓之狀”，這是指噴出水后，空中有大量的小水滴，太陽光照在這些小水滴上，被分解為絢麗的七色光，這屬于光的色散現(xiàn)象。
4．太陽光通過三棱鏡后，被分解成不同顏色的光。如果讓三棱鏡分解的七色光再通過另一個三棱鏡，猜想可能會觀察到什么現(xiàn)象？想辦法用實驗驗證你的猜想。
可能會觀察到七色光又復(fù)合成了白光，如圖所示。
5.* 為什么電影幕布的顏色都是白色的？
因為白色的幕布能夠反射所有顏色的光。我們能夠看到各種顏色的景物。
6.* 若在黑暗環(huán)境中用藍(lán)光照射紅色玫瑰，它的顏色將怎樣變化，為什么？
用藍(lán)光照射紅色玫瑰，它的顏色將是黑色。我們之所以能看到各種顏色，是因為太陽光里包含了七種基本的有色光，而物體反射哪一種光線，我們就會看到什么樣的顏色。紅色玫瑰只反射紅光，其他光都被其吸收，所以用藍(lán)光照射它，它會把藍(lán)色光吸收，這樣我們什么顏色都看不見，所以是黑色的一片。
1．彩云是怎么形成的？答：天空中的云是由小水珠等組成的，懸浮在空中，小水珠的形狀類似于三棱鏡，陽光照射在這些水珠上，經(jīng)過折射或反射，將陽光分散成七種顏色的光，便形成了彩云。2. 示例：電影的幕布為什么使用白色的表面粗糙的材料?答：白色物體能反射各種顏色的色光，所以幕布是白色的；表面粗糙能發(fā)生漫反射，使光線向各個方向傳播，以便使坐在不同位置上的人都能看到。
1. 如圖是1666年英國物理學(xué)家牛頓用三棱鏡將太陽光分解成各種色光的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做光的色散。關(guān)于太陽光的色散，下列說法錯誤的是（?。〢．這個實驗說明白光不是單色光B．色散的原因是因為光經(jīng)過三棱鏡時發(fā)生了光的折射C．光的色散說明太陽光包含有紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光D．彩色電視機(jī)畫面上的豐富色彩是由紅、黃、藍(lán)三原色光混合而成的
ABC．太陽光的色散是因為光經(jīng)過三棱鏡時發(fā)生了兩次光的折射，由于三棱鏡對不同色光的偏折能力不同，所以才會在白屏上形成色帶，這個實驗說明白光的太陽光不是單色光，而是包含有紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光，故ABC正確，不符合題意；D．色光的三原色是紅、綠、藍(lán)，彩色電視機(jī)畫面上的豐富色彩是由紅、綠、藍(lán)三原色光混合而成的，故D錯誤，符合題意。
2. 在沒有其他光照的情況下，舞臺追舞燈發(fā)出的紅光照在戴著紅帽子、穿著白色上衣、綠裙子的演員身上，觀眾看到她（　?。〢．全身呈紅色B．帽子呈紅色、上衣呈白色，裙子呈黑色C．帽子呈紅色、上衣呈綠色，裙子呈黑色D．帽子呈紅色、上衣呈紅色，裙子呈黑色
舞臺追光燈發(fā)出的是紅光，紅帽子只能反射紅光，故帽子呈紅色；白上衣可以反射紅光，白上衣反射的紅光進(jìn)入觀眾的眼中，觀眾看到上衣就是紅色；綠裙子只能反射綠光，不能反射紅光，紅光照在綠裙子上被吸收，觀眾看到裙子是黑色的，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。
彩虹的形成是因為太陽光透過水滴，因不同色光偏折程度不同，而分解成為七種色光形成的光的色散現(xiàn)象，說明白光是由各種色光混合而成的。
3. 宋代蔡卞在《毛詩名物解》中提到：“今以水噴日，自側(cè)視之，則暈為虹霓”，此句描述了一種“人工造虹”的方法。彩虹的形成屬于光的______現(xiàn)象，通過對這種現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)白光是由____________混合而成的。
4. 教室里的投影幕布通常是用精糙的白布做成的，這是因為：粗糙的表面能使光發(fā)生______，如果用平面鏡代替銀幕，將導(dǎo)致_________；白色的表面能反射______色光，使同學(xué)們能看到色彩正常的畫面，如果銀幕是綠色的，當(dāng)只有紅色光照射到銀幕上，我們看到銀幕是_____色。
粗糙的表面能使光發(fā)生漫反射，反射光線射向各個方向，使不同位置的觀眾都能看到畫面。如果用平面鏡代替銀幕，反射光線無法射向各個方向，將導(dǎo)致觀眾無法看清電影（類似的都可以）。
觀眾無法看清電影
不同顏色物體對光的情況不同，白色的表面能反射所有色光，使同學(xué)們能看到色彩正常的畫面。不透明物體只反射與它顏色相同的光，吸收與它顏色不同的光，如果銀幕是綠色的，當(dāng)只有紅色光照射到銀幕上，紅光被吸收，我們看到銀幕是黑色。
5. 如圖甲，利用某國產(chǎn)手機(jī)顯微鏡觀察另一只手機(jī)的屏幕，發(fā)現(xiàn)屏幕圖案是由_____ 、綠、藍(lán)三種顏色的像素組成；如圖乙，10月25日，火箭頂端的五星紅旗迎著朝陽______（選填“吸收”或“反射”）著紅光，分外醒目；如圖丙，中國空間站的太陽能電池板能發(fā)電，說明光具有_____。
光的三原色是紅綠藍(lán)，因此手機(jī)的屏幕上的像素點(diǎn)是由紅、綠、藍(lán)三種顏色的子像素點(diǎn)組成的。不透明的物體其顏色是由其反射的色光決定的，因此五星紅旗的紅色部分呈現(xiàn)紅色，因為紅旗紅色部分反射紅光。
光照射到太陽能電池板上，可以轉(zhuǎn)化為電能供人們使用，說明光具有能量。
6. 下面是對太陽光發(fā)生色散現(xiàn)象的探究實驗。實驗一：用平面鏡引入一束日光，通過狹縫照到三棱鏡上，如題圖所示，調(diào)整棱鏡的方位，在白色光屏上可以看到白光通過棱鏡折射后得到包含七種顏色的彩色光帶。把白紙放在棱鏡前，看到照到棱鏡上的光是白光，由此得知白光通過棱鏡折射后分解成各種顏色的色光；實驗二：在狹縫前放置紅色玻璃（或藍(lán)色玻璃），用白紙顯示出照在三棱鏡上的光是紅光（或藍(lán)光）；通過三棱鏡后，光改變了傳播方向，但不分解，仍然是紅光（或藍(lán)光）。
問題：（1）你認(rèn)為太陽光通過棱鏡后在光屏上得到了七色光是因為____；A．太陽光中含有七色光，由于光的折射，通過棱鏡后各色光分散開了B．棱鏡中含有七色光，有太陽光通過時各色光分散出來（2）從（1）中答案可知：太陽光是一種復(fù)色光，通過棱鏡折射后發(fā)生了 _______現(xiàn)象；（3）由實驗現(xiàn)象可以看出各色光通過棱鏡時， ___光的偏折最大、 _______光的偏折最小，這說明了棱鏡對不同色光的_________不同；偏折最大、最小的色光外______（選填“存在”或“不存在”）看不見的光。

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第四節(jié) 光的色散

版本： 滬科版（2024）

年級： 八年級全冊（2024）

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