物理八年級(jí)上冊(cè)（2024）第5節(jié) 光的色散教學(xué)ppt課件

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致 老師同學(xué)
第5節(jié) 光的色散
人們?cè)缇蛯W(xué)會(huì)將金剛石、水晶打磨成各種飾品。在陽(yáng)光的照耀下，它們會(huì)發(fā)出彩虹一般的光彩，令人賞心悅目。這么美麗的色彩是怎樣形成的呢?
1. 實(shí)驗(yàn)探究：光的色散
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(guó)物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽(yáng)光，這才揭開(kāi)了光的顏色之謎。
牛頓用玻璃三棱鏡分解太陽(yáng)光
讓一束太陽(yáng)光照射到三棱鏡上，觀(guān)察從三棱鏡射出的光有什么變化？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：白光經(jīng)兩次折射后，在屏幕上形成了一條彩色光帶。顏色依次為：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。
探究結(jié)論：（1）白光不是單色光，是由各種色光混合成的。（2）不同的色光通過(guò)三棱鏡的偏折程度不同。紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。
視頻講解——《光的色散》
（1）概念太陽(yáng)光（白光）通過(guò)棱鏡后被分解成各種顏色的光，這種現(xiàn)象叫作光的色散。
（2）復(fù)色光與單色光太陽(yáng)光（白光）是由各種色光混合而成的，叫作復(fù)色光。紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫這七種顏色的光叫作單色光。
如果沒(méi)有三棱鏡，也可以用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行光的色散實(shí)驗(yàn)。在深盤(pán)中盛一些水，盤(pán)邊斜放一個(gè)平面鏡，使鏡的下部浸入水中。讓一束陽(yáng)光照射在水下的平面鏡上，并反射到白墻或白紙上。觀(guān)察白墻或白紙上反射光的顏色。
三棱鏡對(duì)不同顏色的光的折射程度不同，對(duì)紅光折射最小，對(duì)紫光折射最大，所以才會(huì)產(chǎn)生白光的色散現(xiàn)象。
視頻欣賞——《光的色散發(fā)生原因》
彩虹形成的原因： 雨后的天空懸浮著大量的細(xì)小水珠，太陽(yáng)光照射到這些小水珠上，經(jīng)反射、折射后發(fā)生色散，如果這些色光剛好進(jìn)入我們的眼睛，我們就能看到彩虹了。
（4）生活中的色散現(xiàn)象
如圖所示，讓一束太陽(yáng)光照射到三棱鏡上，光從棱鏡射出后，如果用一個(gè)白屏來(lái)接收，在白屏上就形成一條彩色的光帶。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是（ ）A．太陽(yáng)光是單色光B．太陽(yáng)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(guò)程中，偏折程度不同D．各種色光在相關(guān)的反射過(guò)程中，偏折情況不同
太陽(yáng)光是由七種單色光混合而成的，在光的色散實(shí)驗(yàn)中，三棱鏡對(duì)各種單色光的折射程度不同，偏折程度不同。
人們發(fā)現(xiàn)，把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合后，能產(chǎn)生各種顏色的光，但是自然界中的紅、綠、藍(lán)三種顏色的光無(wú)法用其他顏色的光混合的。把紅、綠、藍(lán)叫作色光的三原色。
（1）色光的混合紅、綠、藍(lán)三種色光中，只要適當(dāng)調(diào)配紅、綠、藍(lán)三種色光的比例，就可以產(chǎn)生各種顏色的光。色光的混合規(guī)律是：紅光+綠光→黃光；紅光+藍(lán)光→品紅光；綠光+藍(lán)光→青光；紅光+綠光+藍(lán)光→白光。
我們看到的電視機(jī)、計(jì)算機(jī)顯示器或手機(jī)屏幕上的豐富色彩就是由三原色光混合而成的。
（2）電視機(jī)屏幕的三原色
用放大鏡觀(guān)察會(huì)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》
太陽(yáng)光是白光，它通過(guò)棱鏡后被分解成各種顏色的光，如果用一個(gè)白屏來(lái)承接，在白屏上就形成一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、______ 、藍(lán)、靛、紫。這種現(xiàn)象叫做光的色散。同時(shí)人們發(fā)現(xiàn)，把紅光、藍(lán)光和以上空所填的色光按照不同比例混合后，可以產(chǎn)生各種顏色的光，所以這三種色光叫做色光的__________ 。
牛頓用三棱鏡做過(guò)一個(gè)光的色散實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后，會(huì)分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種單色光，這是光的色散現(xiàn)象。人們發(fā)現(xiàn)，把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合后，可以產(chǎn)生各種顏色的光，因此把紅、綠、藍(lán)叫做色光的三原色。
三棱鏡把太陽(yáng)光分解成不同顏色的光，它們按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列，形成太陽(yáng)的可見(jiàn)光譜。
（1）紅外線(xiàn)：把紅端之外的輻射叫作紅外線(xiàn) 。 英國(guó)天文學(xué)家赫歇爾在1800年研究光譜中各種色光的熱效應(yīng)時(shí)，把溫度計(jì)移到光譜的紅光區(qū)域的外側(cè)，結(jié)果溫度上升得很快，說(shuō)明那里有看不見(jiàn)的射線(xiàn)射到溫度計(jì)上，于是發(fā)現(xiàn)了紅外線(xiàn)。
（2）紅外線(xiàn)的特性 ①熱作用強(qiáng)一切物體都在不停地發(fā)射紅外線(xiàn)，同時(shí)也在吸收其他物體發(fā)射來(lái)的紅外線(xiàn)；物體的溫度越高，輻射的紅外線(xiàn)越多（熱學(xué)中的“熱傳遞”實(shí)際上就是物體發(fā)射紅外線(xiàn)）。②穿透云霧能力強(qiáng).
①紅外線(xiàn)加熱（電烤箱、浴室暖燈、遠(yuǎn)紅外取暖器、紅外線(xiàn)理療器等）等。
②“熱譜圖”一個(gè)物體，當(dāng)他的溫度升高時(shí)，盡管看起來(lái)外表還跟原來(lái)一樣，但他輻射的紅外線(xiàn)卻會(huì)增強(qiáng)。人體生病的時(shí)候，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機(jī)裝上對(duì)紅外線(xiàn)敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片對(duì)比，有助于診斷疾病。
③紅外線(xiàn)夜視儀夜間人的體溫比野外外草木、巖石的溫度高，人體輻射的紅外線(xiàn)比他們強(qiáng)。人們根據(jù)這個(gè)道理制成了紅外線(xiàn)夜視儀。④紅外線(xiàn)遙控電視機(jī)、空調(diào)等遙控器的前端有一個(gè)發(fā)光二極管，按下不同的鍵時(shí)，可以發(fā)出不同的紅外線(xiàn)脈沖，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的控制。
⑤紅外線(xiàn)的其他一些應(yīng)用。例如，紅外測(cè)溫儀、紅外自動(dòng)水龍頭等。
視頻欣賞——《紅外線(xiàn)》
德國(guó)化學(xué)家里特1801年在光譜的紫光區(qū)域外側(cè)放置了一張照相底片，結(jié)果底片感光了，于是發(fā)現(xiàn)了紫外線(xiàn)。
（1）紫外線(xiàn)在可見(jiàn)光譜的紫端以外，還有一種看不見(jiàn)的光，叫作紫外線(xiàn)。高溫物體如太陽(yáng)、弧光燈和其他熾熱物體發(fā)出的光中都有紫外線(xiàn)；汞等氣體放電時(shí)也會(huì)發(fā)出紫外線(xiàn)。
（2）紫外線(xiàn)的特性與應(yīng)用
①生理作用適當(dāng)照射紫外線(xiàn)，有助于人體合成維生素D，維生素D能促進(jìn)身體對(duì)鈣的吸收，對(duì)于骨骼的生長(zhǎng)和身體健康的許多方面都有好處。紫外線(xiàn)能殺死微生物，可用紫外線(xiàn)滅菌、治療皮膚病等。②熒光效應(yīng)在紫外線(xiàn)照射下熒光物質(zhì)會(huì)發(fā)出不同顏色的熒光，可用于鑒別紙幣等。
過(guò)強(qiáng)的紫外線(xiàn)能傷害人的皮膚，輕則使皮膚粗糙，重則引起皮膚癌。
（4）防護(hù)紫外線(xiàn)的方法預(yù)防紫外線(xiàn)最好的辦法就是外出時(shí)戴上墨鏡、遮陽(yáng)傘或?qū)掗苊?，避免在?yáng)光直射的地方久待，眼睛不要對(duì)著太陽(yáng)看。電焊的弧光中有強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)。因此電焊工人在工作時(shí)必須穿好工作服，并戴上防護(hù)面罩。
視頻欣賞——《紫外線(xiàn)》
能使被照射的物體發(fā)熱；具有熱效應(yīng)
能使熒光物質(zhì)發(fā)光；殺毒滅菌
紅外探測(cè)器;紅外照相機(jī);紅外夜視儀……
驗(yàn)鈔機(jī);紫外線(xiàn)滅菌燈……
4. 紅外線(xiàn)與紫外線(xiàn)的區(qū)別
如圖所示，老師用測(cè)溫槍給學(xué)生檢測(cè)體溫，測(cè)溫槍的學(xué)名是“紅外線(xiàn)測(cè)溫儀”或者“紅外線(xiàn)輻射測(cè)溫儀”。它的原理是：被動(dòng)吸收目標(biāo)的紅外輻射能量，從而獲得物體溫度數(shù)值。下列關(guān)于紅外線(xiàn)測(cè)溫儀的說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A、紅外線(xiàn)是不可見(jiàn)光，人肉眼是觀(guān)察不到紅外線(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；B、紅外線(xiàn)不是聲波的一種，故B錯(cuò)誤；CD、紅外線(xiàn)測(cè)溫儀是通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，準(zhǔn)確地測(cè)定物體表面溫度的儀器，故C錯(cuò)誤，D正確。
A．紅外線(xiàn)用肉眼可觀(guān)察到B．紅外線(xiàn)是聲波的一種C．紅外線(xiàn)測(cè)溫儀是通過(guò)測(cè)溫槍發(fā)出紅外線(xiàn)來(lái)測(cè)體溫的D．紅外線(xiàn)測(cè)溫儀能測(cè)體溫，說(shuō)明人體能對(duì)外輻射紅外線(xiàn)
下列儀器中，屬于利用紫外線(xiàn)工作的是（　?。〢．非接觸溫度計(jì) B．夜視儀C．感應(yīng)水龍頭 D．殺菌燈
A．非接觸溫度計(jì)是利用紅外線(xiàn)來(lái)工作的，故A不符合題意；B．夜視儀是利用紅外線(xiàn)來(lái)工作的，故B不符合題意；C．感應(yīng)水龍頭是利用紅外線(xiàn)來(lái)工作的，故C不符合題意；D．殺菌燈是利用紫外線(xiàn)來(lái)工作的，故D符合題意。故選D。
①光的色散：太陽(yáng)光通過(guò)棱鏡后被分解成各種顏色的光.②色散實(shí)質(zhì)：三棱鏡對(duì)不同顏色的光的折射程度不同.③色散現(xiàn)象：彩虹等.①色光的三原色：紅、綠、藍(lán).②色光的混合：適當(dāng)調(diào)配紅、綠、藍(lán)三種色光的比例， 就可以產(chǎn)生各種顏色的光。③電視機(jī)、手機(jī)屏幕的色彩由三原色混合而成.可見(jiàn)光譜：按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫排列的光帶.①把紅端之外的輻射叫作紅外線(xiàn). ②特性：熱作用強(qiáng)；穿透云霧能力強(qiáng).③應(yīng)用：加熱物體；成像；夜視儀；遙控電器等.①紫外線(xiàn)：可見(jiàn)光譜的紫端以外，一種看不見(jiàn)的光.②應(yīng)用：對(duì)于骨骼的生長(zhǎng)和身體健康的許多方面都有好處；能殺死微生物，用來(lái)滅菌消毒；根據(jù)紫外線(xiàn)的熒光效應(yīng)，可以鑒別紙幣等.
1. 除了雨后，我們?cè)诤芏嗲闆r下也會(huì)看到彩虹，請(qǐng)你舉兩個(gè)例子。
瀑布和噴水池上面常見(jiàn)到彩虹；肥皂泡上出現(xiàn)的彩色等；灑水車(chē)在太陽(yáng)下灑水時(shí)，你會(huì)看到水珠噴灑時(shí)出現(xiàn)的彩虹；我們背著陽(yáng)光方向噴水霧實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以出現(xiàn)弧形彩帶，這和自然界彩虹形成的原理是一樣的。
2. 通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)，我們知道太陽(yáng)光由各種色光混合而成，各種色光偏折的程度不同，哪種色光偏折程度最小?哪種色光偏折程度最大?
三棱鏡對(duì)不同顏色的光的折射程度不同，對(duì)紅光折射最小，對(duì)紫光折射最大，所以才會(huì)產(chǎn)生白光的色散現(xiàn)象。
3. 在辦公軟件中建立一個(gè)空白文檔，繪制一個(gè)矩形框，設(shè)置填充顏色為白色，打開(kāi)“顏色”對(duì)話(huà)框的“自定義”選項(xiàng)卡，可以在屏幕中看到白色是由紅、、綠、藍(lán)三種色光混合而成的（如圖所示），其亮度等級(jí)均為255（255是最高亮度等級(jí)）。請(qǐng)把藍(lán)色光亮度等級(jí)調(diào)為0，看看由紅色光和綠色光混合而成的矩形框顯示什么顏色。再把綠色光亮度等級(jí)調(diào)為0，保持紅色光亮度等級(jí)最大，然后慢慢增加藍(lán)色光亮度等級(jí)，看看矩形框的顏色是怎樣變化的。請(qǐng)隨意改變?nèi)N色光的亮度，說(shuō)出你對(duì)色光混合的一些認(rèn)識(shí)或體會(huì)。
（1）把藍(lán)色光亮度等級(jí)調(diào)為0，由紅色光和綠色光混合而成的矩形框顯示黃顏色，如圖所示。
（2）再把綠色光亮度等級(jí)調(diào)為0，保持紅色光亮度等級(jí)最大，然后慢慢增加藍(lán)色光亮度等級(jí)，矩形框的顏色變化如圖所示。
隨意改變?nèi)N色光的亮度，說(shuō)出你對(duì)色光混合的一些認(rèn)識(shí)或體會(huì)。
結(jié)論：把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合后，能產(chǎn)生各種顏色的光.
4. 醫(yī)院的手術(shù)室和病房里常配備紫外線(xiàn)燈來(lái)滅菌，一些學(xué)校的餐廳也裝有紫外線(xiàn)燈，有的公交車(chē)也會(huì)采取紫外線(xiàn)燈封閉照射的方式消毒。紫外線(xiàn)燈一般會(huì)發(fā)出淡紫色的光。這種淡紫色的光是紫外線(xiàn)嗎?為什么?
紫外線(xiàn)燈的燈泡發(fā)出的光只能說(shuō)是紫色的光，是可見(jiàn)光；不是紫外線(xiàn)，因?yàn)樽贤饩€(xiàn)我們是看不見(jiàn)的，紫外線(xiàn)是陽(yáng)光中波長(zhǎng)為400-10納米的光線(xiàn)。
5. 在生活中，紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)有哪些應(yīng)用?各舉兩例。
①例如家庭中應(yīng)用紅外線(xiàn)的有遙控器；用紅外線(xiàn)烤箱烘烤食品；現(xiàn)在浴室中常用的“浴霸”發(fā)出的光就有很多紅外線(xiàn)；還有比較先進(jìn)的紅外線(xiàn)遙感技術(shù)等。②醫(yī)院里常用紫外線(xiàn)對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒，也可以用紫外線(xiàn)對(duì)飲用水進(jìn)行消毒。太陽(yáng)光里有很多紫外線(xiàn)，人體受適量的紫外線(xiàn)照射，能增進(jìn)身體健康，但過(guò)強(qiáng)的紫外線(xiàn)照射會(huì)傷害人的眼睛和皮膚。
1. 感應(yīng)水龍頭無(wú)需人體直接接觸，當(dāng)手伸進(jìn)感應(yīng)窗前的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，機(jī)器自動(dòng)出水；當(dāng)手離開(kāi)感應(yīng)窗前的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，機(jī)器自動(dòng)關(guān)水，在節(jié)約用水的同時(shí)有效防止細(xì)菌交叉感染。感應(yīng)水龍頭能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制主要是利用感應(yīng)窗發(fā)出的（　?。〢．次聲波B．超聲波C．紅外線(xiàn)D．紫外線(xiàn)
感應(yīng)水龍頭能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制主要是利用感應(yīng)窗發(fā)出的紅外線(xiàn)來(lái)工作的，故ABD不符合題意，C符合題意。 故選C。
2. 下列設(shè)備中，利用紫外線(xiàn)工作的是（　?。?br/>A．紅外線(xiàn)熱作用強(qiáng)，一切物質(zhì)不停地輻射紅外線(xiàn)，所以可制成紅外線(xiàn)感應(yīng)水龍頭，故A不合題意；B．非接觸溫度計(jì)是利用了物體輻射紅外線(xiàn)的原理，故B不合題意；C．紅外線(xiàn)方向性好，可以用作電視遙控器，故C不合題意；D．紫外線(xiàn)有熒光效應(yīng)，使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，可以做成驗(yàn)鈔機(jī)，檢驗(yàn)錢(qián)的真?zhèn)危蔇符合題意。
3．光在真空的傳播速度為_(kāi)_____m/s。讓一束太陽(yáng)光通過(guò)棱鏡射到白屏上，如圖，在白屏上就形成一條彩色光帶，這種現(xiàn)象叫做光的______，這種現(xiàn)象表明太陽(yáng)光是由______混合而成的，最早由英國(guó)物理學(xué)家______發(fā)現(xiàn)的，其中紅、綠、____被稱(chēng)作光的三原色。
光在真空中的傳播速度是宇宙間最快的，為3×108m/s。太陽(yáng)光過(guò)棱鏡后會(huì)分解成不同顏色的光，這是光的色散現(xiàn)象。這種現(xiàn)象說(shuō)明太陽(yáng)光不是單色光，是由多種色光混合而成的。光的色散現(xiàn)象最早由英國(guó)物理學(xué)家牛頓通過(guò)玻璃三棱鏡將太陽(yáng)光分解成彩色光帶而發(fā)現(xiàn)的。紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合后，可以產(chǎn)生各種顏色的光，因此把紅、綠、藍(lán)叫做色光三原色。
4．LED光源是利用紅、______ 、藍(lán)三原色，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下任意混合，即可形成不同色光的組合變化，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。在步槍的瞄準(zhǔn)器上安裝夜視儀，在夜間能捕捉到敵人身體發(fā)出的_________，白光通過(guò)棱鏡后，被“分解”成各種顏色的光，這種現(xiàn)象叫光的______。
色散
紅、綠、藍(lán)三種色光被稱(chēng)為色光的三原色。一切物體都會(huì)向外輻射紅外線(xiàn)，溫度越高，輻射的紅外線(xiàn)越多，夜視儀是利用紅外線(xiàn)工作的，在夜間能捕捉到敵人身體發(fā)出的紅外線(xiàn)。白光通過(guò)三棱鏡后分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的光，這種現(xiàn)象是光的色散；這說(shuō)明白光是由各種色光組成的。
②若在紫光的外側(cè)放置涂有熒光物質(zhì)的紙條，則可觀(guān)察到 ；說(shuō)明在紫光的外側(cè)也存在著一種不可見(jiàn)光，這種光叫做 。
5．小明按如圖所示的方法探究“光的色散現(xiàn)象”。①小明在測(cè)量不同色光區(qū)域的溫度時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)：將溫度計(jì)放在紅光的外側(cè)時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)會(huì) ；說(shuō)明紅光的外側(cè)有一種不可見(jiàn)光，這種光叫做 。
①紅外線(xiàn)具有熱效應(yīng)，它位于紅色光的外面，所以把溫度計(jì)應(yīng)放在紅色光的外側(cè)，溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)升高；②在紫光之外有看不見(jiàn)的紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)最顯著的效應(yīng)是熒光效應(yīng)，它可以使熒光物質(zhì)發(fā)光．