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4.5 光的色散 （导学案）
【学习目标】
1. 通过观察生活中的一些现象，知道太阳光是由色光组成的。
2. 通过实验了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的。
3. 知道光的三原色，色光按不同比例混合可以形成丰富的色彩 。
4. 了解可见光谱，以及红外线与紫外线的应用。
【学习重点】光的色散。
【学习难点】红外线、紫外线。
【自主预习】阅读教材，完成以下问题：
1．1666年，英国物理学家 牛顿 用玻璃三棱镜分解了太阳光。从而发现，白光是由 红、橙、黄、
绿、蓝、靛、紫 七色光组成的。
2. 红 、 绿 、 蓝 叫做色光的三原色，电视的彩色画面就是由三原色混合而成的.
3. 光谱上红光以外看不见的光叫做红外线；在光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外
线，这两种都是人眼看不见（看见/看不见）的光。
【合作探究】
探究一、色散
【做一做】①如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后，照到白屏上，观察
三棱镜射出的光的变化。
②在三棱镜的后面再放一个相反的三棱镜，将分解得到的各种色光再通过后方的三棱镜，观察现
象。
实验现象：
①可以看到白屏上形成一条彩色光带，依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光；
②将分解得到的各种色光再通过后方的三棱镜后发现，又还原为白光。
实验结论：
（1）太阳光不是单色光，而是由各种单色光组成的_ 复色光 _；
（2）不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同，红光的偏折程度最小（小/大）,紫光的偏折程度最大（小/大）。
【归纳整理得出概念】
1. 光的色散
太阳光（白光）经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光，这种现象叫
光的色散。
2. 单色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是单色光。
3. 复色光：是由各种单色光组成的光。太阳光是复色（单色/复色）光。
【想想做做】如果没有三棱镜，也可以用如图所示的装置来进行光的色散实验。在深盘里盛一些
水，盘边斜放一个平面镜，使镜的下部进入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白墙
或白纸上。观察墙壁或白纸上反射光的颜色。
4. 生活中的色散现象
【想一想】生活中有你见过哪些色散现象？知道彩虹形成的原因吗？
【分析】①生活中的色散现象：浇花的喷壶喷出的水泡；肥皂泡的色散现象等。
②彩虹及其形成原因：雨后的天空悬浮着大量的细小水珠，水滴相当于三棱镜，太阳光照射到这
些小水珠上，经反射、折射后发生色散，如果这些色光刚好进入我们的眼睛，我们就能看到彩虹了。
【例题1】如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，光从棱镜射出后，如果用一个白屏来接收，
在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象，以下说法正确的是（ C ）
A．太阳光是单色光
B．太阳光是是由红色和紫色光组成的
C．各种色光在相关的折射过程中，偏折程度不同
D．各种色光在相关的反射过程中，偏折情况不同
【解析】太阳光是由七种单色光混合而成的，在光的色散实验中，三棱镜对各种单色光的折射程
度不同，偏折程度不同。探究二、色光的混合
人们发现，把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，能产生各种颜色的光，但是自然界中的 红 、
绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。
1. 色光的三原色
把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
【想一想】白光色散后的各种色光混合后又复合成了白光。那么这种单色光中的任意两种或几种
混合以后是什么颜色呢？
【做一做】用放大镜观看彩色电视的画面，观察现象。
【归纳】电视屏幕上显现出的画面，丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三色细光条排列组成的，
电视画面上的三色光是各自独立发出的，但由于电视和眼睛之间的距离较远，人眼无法分辨，所以看
到的是混合后的效果。
2. 电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的。
【例题2】用放大镜仔细观察彩色电视机画面上的色条，会看到排列有序的三色发光区域是（ A
）
A．红、绿、蓝 B．红、绿、紫 C．蓝、绿、紫 D．红、黄、蓝
【解析】彩色电视机画面上的色条，都是由红、绿、蓝三种色条合成的。
探究三：看不见的光
1. 可见光谱
三棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光，把它们按这个顺序
排列起来，就是可见光谱。
2. 红外线
（1）光谱上红光以外看不见的光叫做红外线。【读一读】英国天文学家赫歇尔在1800年研究光谱中各种色光的热效应时，把一支灵敏温度计放
在光谱的红光区域的外侧，结果温度也会上升，说明这里也有能量辐射，只不过人眼看不见。把红光
之外的辐射叫做红外线。
（2）红外线的特性：
①热作用强
一切物体都在不停地发射红外线，同时也在吸收其他物体发射来的红外线；物体的温度越高，辐
射的红外线越多（热学中的“热传递”实际上就是物体发射红外线）。
②红外线的穿透能力比较强（强/弱）。
【想一想】在生活、生产中，红外线有哪些应用？
（3）红外线的应用：
①红外线加热。是利用了物体吸收红外线后温度升高的特性，应用有：电烤箱、浴室暖灯、远红
外取暖器、红外线理疗等。
②红外线成像。一个物体，当他的温度升高时，尽管看起来外表还跟原来一样，但他辐射的红外
线却会增强。人体生病的时候，局部皮肤的温度异常，如果在照相机装上对红外线敏感的胶片，给皮
肤拍照并与健康人的照片对比，有助于诊断疾病（红外胶片拍摄的“热谱图”）。
③红外线夜视仪。夜间人的体温比野外外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比他们强。人
们根据这个道理制成了红外线夜视仪。
④红外线遥控（电视机空调遥控器、汽车遥控钥匙）。如电视机遥控器的前端有一个发光二极管，
按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控。
远红外取暖器 红外线夜视仪 “热谱图”
【例题3】如图，老师用测温枪给学生检测体温，测温枪的学名是“红外线测温仪”或者“红外线
辐射测温仪”。它的原理是：被动吸收目标的红外辐射能量，从而获得物体温度数值。下列关于红外
线测温仪的说法正确的是（ D ）A．红外线用肉眼可观察到
B．红外线是声波的一种
C．红外线测温仪是通过测温枪发出红外线来测体温的
D．红外线测温仪能测体温，说明人体能对外辐射红外线
【解析】A、红外线是不可见光，人肉眼是观察不到红外线的，故A错误；
B、红外线不是声波的一种，故B错误；
CD、红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器，
故C错误，D正确。
3. 紫外线
德国化学家里特1801年在光谱的紫光区域外侧放置了一张照相底片，结果底片感光了，于是发现
了紫外线。
（1）紫外线：在光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫紫外线。
（2）紫外线的特点：
①紫外线的化学作用强，很容易使相片底片感光；
②紫外线的生理作用强，能杀死微生物；
③荧光效应——紫外线能使荧光物质发光。
【想一想】在生活、生产中，紫外线有哪些应用？
（3）紫外线的应用：
①紫外线能促使人体合成维生素D，这种维生素有助于人体对钙的吸收，所以适当的紫外线照射
对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。
②医用消毒。紫外线能杀死微生物，所以医院的手术室、病房里，常用紫外线来灭菌。
③防伪措施。紫外线有荧光作用，大额钞票上一般有用荧光物质印刷的文字，用紫外线照射则会发出可见（可见/不可见）光，由此来判断钞票的真假，这是一种防伪措施。
【想一想】在生活、生产中，怎样防护紫外线？
（4）紫外线的防护：
【归纳】过量的紫外线照射对人体有害，可使皮肤灼伤，甚至致癌。
防护紫外线的方法：太阳光是天然紫外线的最重要来源。人们外出时戴上墨镜、遮阳伞或者宽檐
帽，避免在阳光直射的地方久待，在阳光直射紫外线强的时间段减少外出，眼睛不要对着太阳看。
【例题4】下列设备中，利用紫外线工作的是（ D ）
A．感应水龙头
B．非接触温度计 C．电视遥控器 D．验钞机
【解析】A．红外线热作用强，一切物质不停地辐射红外线，所以可制成红外线感应水龙头，故
A不合题意；B．非接触温度计是利用了物体辐射红外线的原理，故B不合题意；C．红外线方向性好，
可以用作电视遥控器，故C不合题意；D．紫外线有荧光效应，使荧光物质发出荧光，可以做成验钞机，
故D符合题意。
【精讲点拨】
1．光的色散本质是光的折射。是利用了各种色光在玻璃或在水等介质中折射程度不同的原理来分
散各种色光的。因此小水珠使光形成彩虹、教材上水与平面镜使光发生色散都属同一原理。
2．红外线的一个重要特性是热作用强。所有物体都在不停地向外辐射红外线，物体的温度越高，
红外线的辐射越多。物体在红外线的照射下，温度会升高，红外线的很多用途都是依据此原理进行的。
3．红外线、紫外线都是不可见光，但它也是一种光，和可见光一样，在均匀介质中沿直线传播，
遇到障碍物会发生反射和折射。只有高温物体如太阳、弧光灯发出的光含有紫外线，低温物体发出的
光几乎没有紫外线；而一切物体都可以辐射红外线。
【归纳整理】光的色散： 太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象。
【课堂练习】
色光的三原色：红、绿、蓝。
1．“新冠肺炎”疫情期间，我们经常使用一种叫“测温枪”的测温仪器，只要把“枪口”对准人
光的 可见光谱：按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的彩色光带。
色散
的额头或手腕，“枪尾”的显示屏就能用数字直接报告人体的温度，测温枪测温利用的是（ ）
①一切物体都在不停地发射、吸收红外线
A. 红外线 B. 紫外线 C. 红光 D. 紫光
特性 ②红外线的热作用强；
【答案】A。
③红外线的穿透能力比较强。
红外线
【详解】一切物体都在不停地发射应红用外：线加，热红物外体线；的遥主控要电特器征；成是像热等作。用强。所以测温枪测温利用
看不见的
的是红外线。所以选A。
光
①使荧光物质发光；
2．下列事例中，属于应用紫外线的特荧性光效应原理来工作的是（ ）
②紫外线能杀死微生物，用来灭菌消毒；
A．夜视仪 紫 外 B线．遥控器
③适当照射有助于人体健康。
C．验钞机 D．医生应用用B：超消检毒查、身灭体菌等。
【答案】C
【详解】A．夜视仪是利用红外线的热效应来工作的，故A不符合题意；
B．遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线，用它来传递信息，实现对电视等电器的
控制，故B不符合题意；
C．验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来鉴别钞票的真伪，故C符合题意。
D．医生用B超检查身体，利用了声能传递信息，故D不符题意。故选C。
3．光在真空的传播速度为______m/s。让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，如图，在白屏上就形
成一条彩色光带，这种现象叫做光的______，这种现象表明太阳光是由_____混合而成的，最早由英国
物理学家______发现的，其中红、绿、____被称作光的三原色。【答案】3×108，色散，多种色光，牛顿，蓝。
【详解】光在真空中的传播速度是宇宙间最快的，为3×108m/s。
太阳光过棱镜后会分解成不同颜色的光，这是光的色散现象。这种现象说明太阳光不是单色光，
是由多种色光混合而成的。
光的色散现象最早由英国物理学家牛顿通过玻璃三棱镜将太阳光分解成彩色光带而发现的。
红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝叫做色光三
原色。
4．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上的②区域形成七色白光带，这是光的
_______现象。电视机遥控器是利用_____（选填“①”、“②”或“③”）区域内的光实现遥控的；
将其中的红光、_____光、蓝光按相同的比例混合可以得到白光。
【答案】色散，①，绿。
【详解】白光经三棱镜后，光屏上会出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这个现象叫光的
色散现象。
红光之外是红外线，即①区是红外线，红外线能遥控电视机。
红、绿、蓝这三种色光就是光的三原色，所以红、绿、蓝三种色光按相同的比例混合可以得到白
光。
5．小明按如图所示的方法探究“光的色散现象”。①小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数
会________；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做______。
②若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到 ；说明在紫光的外侧也存
在着一种不可见光，这种光叫做 。
【答案】①升高，红外线；②纸条上的荧光物质发光，紫外线。
【详解】①红外线具有热效应，它位于红色光的外面，所以把温度计应放在红色光的外侧，温度
计的示数会升高；这种光叫做红外线。
②在紫光之外有看不见的紫外线，紫外线最显著的效应是荧光效应，它可以使荧光物质发光．
这种光叫做紫外线。
6．小明为研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成
45°角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射后射向平面镜，被平面镜反射再
经水面折射后照在墙上。则可在墙上看到 （ ）
A．上紫下红的彩色光带 B．上红下紫的彩色光带
C．外红内紫的环状光带 D．一片白光
【答案】B。
【详解】平面镜M左边的水相当于一个三棱镜，一束白光经水折射后，水面上靠近平面镜（相当
于三棱镜的顶部）一侧的是红光，所以经平面镜反射后，在墙上是上红下紫的彩色光带。
故选B。
【课后反思】
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