第3章 光现象第一节 光的色彩 颜色●学习要求1．通过色散实验，知道白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的通过实验让学生体验色光的混合和颜料混合是不同的2．能用色光的混合和颜料的混合知识简单解释五光十色的世界，使学生对探索自然充满兴趣●整体感知⎧⎪⎨⎪⎩光的色散光的色彩、颜色光的混合颜料的混合●相关知识万物生长靠太阳但是人们发现不同颜色的光会对植物的生长产生不同的作用。
因此，种植者只要对不同的色光作适当调整以便更高效地生产蔬菜如，红光可使作物光合作用更为活跃，蓝光可使萝卜等作物根部变大。
利用对不同色光照射时间的调整．不仅可缩短作物的生长期，而且可使作物个头更大，从而大大提高了产量。
此外，蔬菜中糖分和维生素的含量也会根据光线颜色的不同和照射时问的长短发生变化如：生菜只要多照红光．光合作用就会活跃起来，所占糖分随之增加，味道也会变得较甜；而大多数蔬菜照射较长时间红光．所占维生素都会增加掌握了这一规律，种植者便不难对所种蔬菜的营养成分和口味做出调整。
●教材内容讲解1．色散在17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色，直到伟大的物理学家牛顿做了色散实验，才揭开了光的颜色的秘密，我们看下面的色散实验：如图3-1所示，让一束白光射到三棱镜上，通过三棱镜偏射后照到白屏上，出现了一条不同颜色依次排列的彩色亮带，这条亮带叫做光谱。
这个现象的产生表明：第一，白光不是单色的，而是由各种单色光组成的复色光；第二，不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。
实验中红光偏折的程度最小．紫光偏折的程度最大，各单色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列2．光的三原色和颜料的三原色人们发现，红、绿、蓝三色光混合能产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色彩色电视就是利用色光的混合调出各种色彩来的。
彩色电视机的荧光屏上有很多微小的格子，分别涂有能发出红、绿、蓝色光的物质，当三束电子流分别打到这三种物质上时，就发出红、绿、蓝的光这三束电子流的强弱分别影响着三种色光的强弱，由此混合出绚丽多彩的各种色彩。
看电视时，如果用放大镜观察电视机的荧光屏，就能看到屏上红、绿、蓝的光点。
●典型例题例l 下列关于颜色的说法正确的是( )A．光的三原色是红、黄、蓝B．将色光的三原色混合在一起会混合出黑色C．将颜料的三原色混合在一起是白颜色D．将颜料中的蓝、黄颜料混合在一起是绿颜料分析：A中光的三原色是红、绿、蓝；B中光的三原色混合在一起会混合出白色；C中将颜料的三原色混合在一起是黑色；D是正确的答案：D例2为什么电影幕布的颜色都是白色的？答案：因为白色的电影幕布能反射所有颜色的光，这样各种颜色的光就能到达人的眼中，真实地反映出影片原来的颜色了例3天空为什么是蓝色的？答案：晴朗的天空总是蔚蓝色的，它真像一池平静的湖水，碧空湛蓝，叫人心旷神怡可天空的蔚蓝是从哪里来的呢？可以做个简单实验看明白。
用一只长方体的玻璃缸，盛大约三分之二的清水，在水中撒些泥沙，使水变浑浊，并把这缸水放在窗前，如图3-5所示。
晴天的上午七八点钟，光线正巧水平地射向玻璃缸的一端，你从上向下看去，可以看到玻璃缸中的水呈现出淡蓝色。
玻璃缸中的水出现蓝色是光的散射结果，而不是空气本身有某种颜色。
大家知道，平时我们看到的阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色混合成的光线通过空气或浑浊的水时，波长较短的青蓝色光很容易被悬浮在空气或水中的微粒向四周散射．这些偏离原来传播方向的光线射到我们眼睛里，就是我们看到的青蓝色有趣的是：当天空中充满了比氮和氧分子大得多的粒子，如灰尘等时，阳光中波长较大的光被散射的程度增加，天空看起来就不怎么蓝了．而是显得灰白了。
每当大雨过后，空气中灰尘等较大粒子被冲掉后，天空又呈现出蓝色所以。
由天空的颜色我们就可判断出空气被尘埃污染的程度，所含尘埃越多．天空越灰白，甚至呈现铅灰色。
海滨和乡村的天空总是那么蓝，而城市的天空看上去不那么蓝就是这个道理例4 烟的颜色有一天小明看爸爸吸烟，从烟头上直接冒出的烟是蓝色的，而从爸爸口中吐出的烟是白色的。
都是烟为什么颜色不同呢？他找到了老师并问了个明白老师告诉小明：人眼睛能看到物体是因为物体本身发出光或它反射的物体发出光，当有光射到眼睛中的视网膜上，眼睛就看到物体了。
细小的颗粒也能反射光，叫做散射。
自然光中有七种颜色的光，越细小的颗粒越能反射蓝光。
烟是由细小颗粒构成的所以它反射蓝光，而从嘴里吐出的烟是小颗粒上沾了水分，颗粒变大，它散射的光就呈现灰白颜色了。
阅读短文回答下列问题l．通过阅读，你可归纳出什么结论？2．根据上述短文的结论．解释为什么大风天有时天是土红色的？3．这一结论在日常生活中还有哪些现象？请举例。
答案：l.烟是由细小颗粒构成的，所以它反射蓝光，而从嘴里吐出的烟是小颗粒上沾了水分，颗粒变大，散射的光就是灰白颜色了2.细小的灰尘颗粒散射红光造成的。
3．天空是蓝色的。
例5 探究“彩虹的秘密”：2003年8月6日，持久高温的杭州突降暴雨难得一见的是，在东边惊现久违了的彩虹，格外迷人。
你见过绚丽多彩的彩虹吗？是否愿意自已动手做一个彩虹生成实验？实验过程如下：阳光是由七种色光组合而成，下雨时(或雨后)空中悬浮着很多的小水滴，无数的小水珠，相当于一个个小棱镜，阳光由空气进入小水滴发生第一次偏折，再由小水滴进入空气中发生第二次偏折，从而将阳光分散成七种色光，再反射，便发生色散现象，形成彩虹想一想：（1）观看彩虹时，应该迎着阳光观察，还是背对阳光观察？(2)你的彩虹生成实验是怎样做的？成功了吗？若没有成功，估计哪一个环节出了问题？答案：(1)观看彩虹时，应背对阳光．中午时分是看不到彩虹的．(2)本实验的关键之处是要有阳光和利用或制造出悬浮在空中的水雾。
取一根带尖嘴的玻璃管，用橡皮管与水龙头相连，打开水龙头，在空中形成一抛物状喷泉，喷泉周围形成无数小水珠，我们背对太阳光，能观察到美丽的人造彩虹，这是喷雾成虹实验。
第二节人眼看不见的光●学习要求1．知识与技能初步认识红外线及其作甩。
初步认识紫外线及其作用。
2．过程与方法通过观察，了解红外线、紫外线的作用．通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料，获得处理信息的方法。
3情感、态度与价值观初步认识科学技术对杜会发展和自然环境及人类生活的影响。
初步建立可持续发展的意识，有保护人类生存环境的意识。
●整体感知⎧⎧⎨⎪⎪⎩⎨⎧⎪⎨⎪⎩⎩特点红外线应用人眼看不见的光特点紫外线应用●相关知识为什么登山运动员都要戴一副黑眼镜登山运动员在攀登高山时，都要戴一副黑眼镜．这是为什么呢？原来，高山上空气稀薄，山峰上大都积聚了千年不化的皑皑自雪．白色的东西，反射光线的本领特别强，而高山上的太阳光辐射特别强烈．阳光里包含着大量的紫外线和红外线，眼睛是人体最灵敏的感光器官，强烈的紫外线和红外线照射在眼睛的视网膜上，能灼伤视网膜的视觉细胞．引起视力减退。
严重的甚至完全失明。
因此，为了保护眼睛，必须戴一副特制的墨镜，这种墨镜的镜片玻璃里加入了能够吸收红外线和紫外线的氧化铁和氧化钴，墨镜正是用这种特制玻璃配起来的。
(1)为什么登山运动员要戴一副墨镜？(2)生活中防止过量紫外线照射对人体的伤害，制造了哪些防紫外线用品?●教材内容讲解1．可见光和红外线、紫外线让太阳光透过三棱镜重做色散实验，拿一支灵敏温度计分别放在红光、紫光、红光以外、紫光以外各不同位置，观察温度计的示数，与放在无太阳光直射的位置示数进行比较。
温度计在红光以外、紫光以外的示数比放在无太阳光直射的位置示数要高。
这说明，在红光、紫光以外还有光可见，光谱上的各种色光是可见光在可见光两侧，还有不可见光，在光谱上红光以外的部分叫做红外线；在光谱上紫光以外的部分叫做紫外线．红外线和紫外线都是不可见光2．红外线到图书馆或上网查找有关红外线的资料，到商场调查有关红外线的产品，通过说明书了解它们的工作原理．通过讨论交流的形式学习红外线在生活、医疗、军事等各方面的应用红外线位于红光外，它的频率范围在14~3.910Hz ⨯1210。
一切物体都在不停地发射红外线物体的温度越高，辐射出的红外线越多物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线． 红外线的主要特性是热作用强．各种物体吸收了红外线后温度升高，因此人们利用红外线来加热物品．工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆。
家庭用红外烤箱烤食品，浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖，医疗上利用红外线来进行诊断和理疗由于红外线穿透云雾的能力比较强，利用灵敏的红外探测器吸收物体发出的红外线，再用电子仪器对吸收的信号进行处理，可以显示出被测物体的形状和特征，这就是红外遥感利用红外遥感技术可以对地球勘测，寻找水源、监视森林火灾、估测大面积农作物的长势和收成，预报风暴和寒潮等在军事上也有重要的应用。
红外线还可以进行遥控电视机、录放像机、空调等的遥控器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、录放像机、空调等的遥控。
3．紫外线到图书馆或上网查找有关紫外线的资料，到商场调查有关紫外线的产品，通过说 明书了解它们的工作原理，通过讨论交流的形式学习紫外线在生活、医疗、军事等各 方面的应用．紫外线的频率范围是16~510Hz ⨯⨯147.510，在光谱上位于可见光紫光之外，人眼看不见．高温物体如太阳、弧光灯和其他炽热物体发出的光中都有紫外线，例如日光灯发出的光中就含有紫外线．紫外线的主要特性是化学作用强，很容易使照相底片感光；紫外线的生理作用强，能杀菌．适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D ，维生索D 能促使身体对钙的吸收， 对于骨骼的生长和人体健康都有好处。
紫外线能杀死微生物，在医院里经常用紫外线灯来杀菌，如图3-6所示应用紫外线的萤光效应．进行防伪。
除验钞机上利用这种效应外，利用不同物质在紫外线照射下会发出不同颜色的荧光的特点，可以鉴别古画，并可用紫外线摄影。
地球上的天然紫外线来自太阳光地球周围的大气层阻挡了大量的紫外线进入地球表面，才使地球上的生物获得生存的条件为了保护人类生存家园，我们应有环保的意识，承担起环保的责任和义务。
●典型例题讲解例l全自动感应水龙头如图3-7所示：这是利用进行自动化控制的。
分析：一切物体都在不停地发射红外线，物体的温度越高．辐射出的红外线越多人体的温度较高，而且人体发出的红外线是在某一范围内的，人手靠近水龙头时，人手发出的红外线被传感器接收从而利用电子线路打开放水开关答案：人体发出的红外线例2下列关于紫外线的说法不正确的是( )A医院里和食品加工厂及一些公共场合经常利用紫外线进行杀菌B紫外线对人体没有好处C利用紫外线摄像头可以在没有可见光的情况下摄影D一切物体发出的光中都有紫外线解析：紫外线的主要特性是化学作用强，很容易使照相底片感光，可用紫外线摄影紫外线的生理作用强，能杀菌，在医院里经常用紫外线灯来杀菌因此A、c是正确的适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D．维生素D能促使身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和人体健康都有好处．选项B错误：高温物体发出的光中都有紫外线，而低温物体发出的光中几乎没有紫外线，选项D是错误的答案：B、D例3第一次买回遥控电视时，小明就问他爸爸：“遥控器是怎么用的?”他爸爸告诉他“遥控器可以发射出一种不可见光，叫红外线，用时要将遥控器对准电视机的控制窗口”这是利用了光在空气中沿的道理有一天小明因急着要看动画片．抓起遥控器就按，打开电视机后他才发现，遥控器拿反了!他百思不得其解，你能帮他解决吗，请你回家试一试，若能打开，就示范给你的家人看看并考考他们原来那一天小明家的电视机是靠遥控器发出的红外线的——打开的。