2.4光和顏色【思維導圖】【知識點全掌握】一、光源定義：自身能夠發光的物體叫光源，也叫發光體對光源的理解光源是指自身能夠發光的物體，太陽、發光的電燈、點燃的蠟燭燈都是光源有些物體本身不能發光，但由于它們能反射太陽光或其他光源發出的光，好像它們也在發光一樣，不要誤認為這些物體是光源，如月球二、光的傳播光沿直線傳播的條件：光在同種均勻介質中沿直線傳播。如果介質不是同種或不均勻，光的傳播方向將會發生改變例如，早晨太陽還在地平線以下時，我們就看到了它，是因為大氣層不均勻，不均勻的大氣層使光的傳播路徑變彎了光線：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路線和方向，這樣的直線叫光線光沿直線傳播的現象影子的形成：光的傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光不能到達的區域便形成一個陰暗區域，即物體的影子日食：當月球轉到地球和太陽之間，并且在同一直線上時，月球就擋住了射向地球的太陽光，形成日食（如下圖左）月食：當地球轉到月球和太陽之間，并且在同一直線上時，地球就擋住了射向月球的太陽光，形成月食（如下圖右）小孔成像：光源上部發出的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了下部；光源下部發出的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了上部，就形成了相對于光源倒立的像光沿直線傳播的應用：士兵設計瞄準；站隊時隊列排直；木工檢查木板是否平直；挖掘隊利用激光準直儀挖掘隧道三、光速光在真空中的傳播速度：真空中的光速是宇宙間最快的速度，在物理學中用字母c表示，c=3×108m/s光在其他介質中的傳播速度：光在空氣中的速度十分接近光在真空中的速度，可視為c=3×108m/s，光在水中的傳播速度約為34c，光在玻璃中的傳播速度約為23c（即V氣＞V由于光的速度比聲音的速度（340m/s）大得多，打雷下雨時，雷聲和閃電是同時發生的，但是我們總是先看到閃電，后聽到雷聲附：聲、光傳播的比較現象特點傳播速度光的傳播在透明物質中傳播在透明物質中比在真空中傳播速度小，在真空中傳播最快，為c=3×108m/s在真空中傳播聲的傳播在固體、液體、氣體中傳播在一般情況下，在固體中傳播比液體中快，在液體中比氣體中快。聲音在15℃空氣中的傳播速度為340m/s在真空中不能傳播四、光的色散單色光和復色光單色光：不能再分解的光復色光：由單色光混合而成的光色散色散現象：讓一束白光照射到三棱鏡上，通過三棱鏡偏折后照到白屏上，在白屏上形成一條彩色光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛（diàn）、紫光的色散現象說明白光是由各種色光混合而成的，是復色光不同的單色光通過棱鏡時，偏折的程度是不同的，紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大五、物體的顏色物體的顏色透明物體的顏色是由它透過的色光決定的。只透過紅色光的玻璃我們看到它是紅色的，只透過綠色光的玻璃我們看到它是綠色的不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的白色物體反射所有射到它表面的色光，所以感覺是“白色的”；黑色物體能吸收所有射到它表面的色光，眼睛接收不到來自它的反射光，所以感覺是“黑色”的光的三原色：紅、綠、藍三種色光按不同的比例混合可以產生各種不同的色光，紅、綠、藍三種色光叫光的三原色六、看不見的光可見光譜：三棱鏡把太陽光分解成不同顏色的光，它們按照一定的順序排列，形成可見光譜紅外線在可見光譜的紅光以外存在著一種人眼看不見的光，叫紅外線一切物體都在不停地輻射紅外線，物體的溫度越高，輻射的紅外線越強紅外線的特性及應用熱作用強：紅外線烘烤；紅外線取暖；醫療上紅外線診斷穿透云霧能力強：紅外線遙感，可利用該技術勘測地熱可用來進行遙控：家用電器的遙控器紫外線在可見光譜的紫光以外有一種看不見的光，叫紫外線紫外線的特性紫外線的化學作用強，很容易使照片底片感光紫外線的生理作用強，能消毒滅菌紫外線具有熒光效應，可用來鑒別字畫和人民幣的真偽適量的紫外線照射有利于人體健康，過量則會誘發皮膚癌【例題精析】例1．在杭州太子灣公園里，小徐將照相機鏡頭對準一株綠葉藍花的郁金香，為追求某種藝術效果他想拍攝一組黑葉黑花的照片，則小徐選擇的濾色鏡的顏色（）A．無色 B．綠色 C．紅色 D．藍色【解答】解：A、濾色鏡如果是無色的，所有色光都能通過，所以得到的照片是綠葉藍花的郁金香，故A錯誤；B、濾色鏡如果是綠色的，綠光能夠通過，藍光不能通過，所以得到的照片是綠葉黑花的郁金香，故B錯誤；C、濾色鏡如果是紅色的，綠光和藍光都不能通過，所以得到的照片是黑葉黑花的郁金香，故C正確；D、濾色鏡如果是藍色的，綠光不能通過，藍光能夠通過，所以得到的照片是黑葉藍花的郁金香，故D錯誤。故選：C。例2．舞臺上一位演員身穿白色上衣、紅色褲子。如果燈光師用綠色追光燈照射他，那么你在臺下看到這位演員的服裝顏色是（）A．上衣和褲子都是綠色 B．上衣是白色，褲子是綠色 C．上衣是綠色，褲子是黑色 D．上衣和褲子都是黑色【解答】解：不透明物體的顏色，是由它反射的色光決定的；白色的物體是因為它反射所有色光顯白色，黑色物體吸收各種色光顯黑色；當舞臺燈光為綠色時，白色的上衣就只能反射綠色，觀眾看演員上衣就為綠色；紅色褲子只能反射紅色，照射來的綠光被它吸收，沒有光從褲子上反射出來，即沒有光進入觀眾的眼睛，觀眾則感覺褲子為黑色。故選：C。例3．在“春色滿園關不住，一枝紅杏出墻來”這句詩中，請用光學知識解釋杏花呈現紅色的原因（）A．杏花能發出紅光 B．杏花能吸收紅光 C．杏花能反射紅光 D．杏花能反射所有色光【解答】解：杏花是不透明的物體，它的顏色由杏花反射的色光決定的，看到杏花呈現紅色，說明杏花反射紅色光，故C正確。故選：C。例4．在一張白紙上用紅色水彩筆寫上紅色的“E”字。當你通過紅色玻璃觀察寫在這張白紙上的“E”字時，觀察到的現象是（）A．清晰的紅色“E”字 B．清晰的黑色“E”字 C．清晰的紅底白色“E”字 D．幾乎看不出“E”字【解答】解：透明物體只能透過與自己相同的色光。因此只有紅光才能通過紅色的玻璃，白紙上由于只有紅光落在上面，則白紙也只能反射紅光，呈現紅色，而白紙上的字也是紅色的，所以會幾乎看不出來。故選：D。例5．如圖，一束太陽光通過三棱鏡射到貼有藍紙的光屏上，則藍色光屏上看到的顏色是（）A．有各種顏色 B．只有藍色 C．有藍色和黑色 D．有除藍色外的其他顏色【解答】解：一束太陽光通過三棱鏡后，分解為絢麗的七色光，七色光的排列依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫；但若照射到藍紙上后，由于藍紙只能反射藍光，所以藍紙把藍光反射回來，把其他的色光都吸收了，故光屏上只有藍光。故選：B。例6．2015年5月9日我國多地出現日暈奇觀，如圖為日暈的景象。在5000m的高空，水蒸氣遇冷形成小冰晶，太陽光照射小冰晶后，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光，這樣太陽周圍就出現一個巨大的彩色光環，稱為“暈”，下列說法正確的是（）A．形成小冰晶是凝固現象 B．形成小冰晶過程需要吸熱 C．太陽光照射小冰晶后分解為七色光是光的色散現象 D．七色光是由小冰晶反射太陽光產生的【解答】解：A、水蒸氣遇冷形成小冰晶是凝華現象，故A錯誤；B、水蒸氣遇冷形成小冰晶需要放熱，故B錯誤；C、太陽光照射小冰晶后通過折射分解為七色光，是光的色散現象，故C正確；D、七色光是由小冰晶折射太陽光產生的，而不是光的反射形成的。故D錯誤。故選：C。例7．中國科技館里有一個“顏色屋”，如圖甲所示，屋內擺放著各色物品。（1）“顏色屋”內的燈光顏色會在白、紅、藍、綠之間變化，家具在不同顏色燈光的照下，呈現出的色彩是變化的。（選填“變化”或“不變”）（2）圖乙為白光通過三棱鏡后發生色散現象，這說明白光是由多種單色光組成的；（3）在各種色光中紅光波長最長，紫光波長最短。紅光能傳得很遠，因此用紅燈表示危險的信號效果明顯。紅光的波長在630nm至780nm之間。則630nm＝6.3×10﹣7m。【解答】解：（1）不同物體的顏色是由其反射的色光所決定的，所以“顏色屋”內的燈光顏色會在白、紅、藍、綠之間變化，家具在不同顏色燈光的照射下，呈現出的色彩是變化的；（2）太陽光經過棱鏡時，在光屏上看到紅橙黃綠藍靛紫七種色光的色帶；太陽光經過三棱鏡分散成七種色光，這種現象是光的色散。太陽光能分解成七種色光，說明白光是由多種單色光組成的；（3）因為1nm＝10﹣9m，所以630nm＝630×10﹣9m＝6.3×10﹣7m；故答案為：（1）變化；（2）多種單色光；（3）6.3×10﹣7；【鞏固提高】一．選擇題（共11小題）1．下列關于光的說法中錯誤的是（）A．可見光譜由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光組成 B．在光的色散現象中，紫光偏折得最厲害 C．白熾燈發出的是復色光 D．蠟燭火焰發出的是單色光【解答】解：A、白光通過三棱鏡時，因為不同顏色的光通過玻璃時偏折的角度不同，白光通過三棱鏡分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光，故A正確；B、棱鏡對不同色光的偏折程度不同，其中對紅光的偏折程度最小，對紫光的偏折程度最大，故B正確；CD、白熾燈光、白熾燈光和陽光可以被再次分解，都是多種單色光混合而成的，故C正確；D錯誤。故選：D。2．如圖所示，把一個轉盤分成八部分，用彩色筆交替涂上藍色和黃色。如果快速轉動轉盤，看到盤面的顏色可能是（）A．藍色 B．黃色 C．白色 D．黑色【解答】解：紅光和綠光混合是黃色，而黃光和藍光混合，即相當于紅、綠、藍三種原色混合在一起，所以是白色。故選：C。3．夏季，雨后天空中有大量的小水滴，在太陽光的照射下常會出現如圖所示的彩色光帶，就該情景中的現象，下列說法中正確的是（）A．小水滴相當于三棱鏡，只對光起反射作用 B．太陽光是單色光 C．彩虹是由光的直線傳播形成的 D．彩虹的形成是光的色散現象【解答】解：（1）小水滴相當于三棱鏡，對光起反射和折射作用，故A錯誤；（2）雨過天晴時，常在天空出現彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現象叫做光的色散現象，所以說雨后的天空出現彩虹是由光的色散形成的。故D正確，BC錯誤。故選：D。4．戴藍色眼鏡看白紙，白紙變成藍色是因為（）A．白紙發射來的光通過眼鏡，被眼鏡染上藍色 B．白紙只能反射藍色的光 C．藍色眼鏡擋住了白紙反射光中的藍色光 D．藍色眼鏡只能透過白紙反射光中的藍色光【解答】解：太陽光包括紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光，太陽光照射白紙時，白紙反射太陽光的七種色光；當七種色光射向透明的藍色眼鏡片時，透明的藍色眼鏡片只讓藍光通過，其他的顏色被透明的藍色眼鏡片吸收，只有藍光通過鏡片進入人的眼睛，人感覺白紙變成藍色，綜上所述，ABC錯誤，D正確。故選：D。5．如圖所示，將一束太陽光投射到玻璃三棱鏡上，在棱鏡后側光屏上的AB范圍內觀察到了不同顏色的光，則（）A．A處應是紫光 B．只有AB之間有光 C．將照相底片放到AB范圍B的外側，底片不會感光 D．將溫度計放到AB范圍A的外側會看到溫度上升很快【解答】解：（1）由于不同顏色的光的波長不同，通過三棱鏡的折射程度不同，所以白光經三棱鏡后，光屏上自上而下出現了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶，因此A處為紅光，B處為紫光；故錯誤（2）紅外線和紫外線都屬于不可見光，A的外側是紅外線，溫度計放到這個地方，溫度計的示數會明顯升高；故B錯誤，D正確；（3）B的外側是紫外線，將涂有熒光物質紙條放到這個地方，熒光物質會發光，故C錯誤。故選：D。6．小明在學習“光的傳播”時，看到老師的一個演示實驗，過程如下：①用激光筆射向水中，觀察到光線是一條直線（如圖）；②在A點處用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，觀察到光線發生了彎曲；③經攪拌后，觀察到光線又變直。小明根據上述現象得出的結果，正確的是（）A．光的傳播需要介質 B．光只有在水中才沿直線傳播 C．光在海波溶液里不能沿直線傳播 D．光在同一種均勻介質中才沿直線傳播【解答】解：從①中我們發現光在水中沿直線傳播；而②中的光線不再沿直線傳播不同于①的是介質不再均勻，③現象中的光線又沿直線傳播，是由于經攪拌后，介質又變得均勻，故可以得出，光在同一種均勻介質中才沿直線傳播。故選：D。7．如圖所示，小明將一塊紅色透明玻璃片甲和一塊綠色透明玻璃片乙部分重疊，然后在正下方放置一張白色紙板，將太陽光豎直照射到玻璃片上則白色紙板上各區域所呈現的顏色，下列說法中錯誤的是（）A．區域Ⅰ為紅色 B．區域Ⅱ為白色 C．區域Ⅱ為黑色 D．區域Ⅲ為綠色【解答】解：太陽光由紅橙黃綠藍靛紫七種色光組成。A、甲是紅色透明玻璃片，甲只能讓太陽光中的紅光通過，所以區域Ⅰ為紅色，故A正確。D、乙是綠色透明玻璃片，乙只能讓太陽光中的綠光通過，所以區域Ⅲ為綠色，故D正確。BC、區域Ⅱ上方是透明紅玻璃片和透明綠玻璃片重疊的部分，不能讓任何色光通過，所以區域Ⅱ為黑色，故C正確，B錯誤。故選：B。8．如圖所示，一細束綠光經三棱鏡折射后，在光屏上a點處形成一個綠色光斑。現保持入射光位置及方向不變，僅將綠光改為紅光，以下說法正確的是（）A．保持光屏位置不變，紅色光近仍在a點處 B．保持光屏位置不變，紅色光斑在a點下方 C．將光屏向左平移，紅色光仍可落在a點處 D．將光屏向右平移，紅色光斑仍可落在a點處【解答】解：不同色光經三棱鏡折射時的偏折能力不同，綠光的偏折能力比紅光要強，因此，在本實驗中，保持入射光位置及方向不變，僅將綠光改為紅光，則紅光偏折能力弱，其光斑會在a的上方；如果將光屏向左平移，紅色光會落在a點更偏上的位置，相反，如果將光屏向右平移，紅色光斑則向下移動，仍可落在a點處。故只有選項D說法正確。故選：D。9．秋天是蘋果收獲的季節。為了提高果品質量，果農朋友會在果樹下鋪一層銀色地膜，這樣能使蘋果的紅色度提高約1倍。對此，以下說法正確的是（）A．蘋果吸收了紅色光，所以看起來是紅色 B．在漆黑的夜晚，紅蘋果能發出紅光 C．蘋果樹下鋪地膜是為了吸收太陽光 D．蘋果樹下鋪地膜是為了反射太陽光【解答】解：A、蘋果吸收了其它色光，反射紅光，所以我們看到蘋果是紅色的。故A錯誤；B、蘋果不是光源，不能發光。故B錯誤；CD、在蘋果樹下鋪設銀色地膜，反光地膜能強烈反射太陽輻射，增加光效，提高光合效率，可使蘋果著色均勻，提高產品質量。故C錯誤，D正確。故選：D。10．藝術節上，小明他們班女生穿白色上衣，藍色裙子在舞臺上表演。當紅光照在演員身上時，觀眾看到她們的（）A．上衣為白色，裙子為黑色 B．上衣為紅色，裙子為藍色 C．上衣為白色，裙子為紅色 D．上衣為紅色，裙子為黑色【解答】解：紅光照在白上衣上，由于白上衣可以反射紅光，白上衣反射的紅光進入觀眾的眼中，所以觀眾看到上衣就是紅色的；藍裙子只能反射藍光，不能反射紅光，紅光照在藍裙子上被吸收，觀眾看到的裙子是黑色的。故選：D。11．下面是關于光的色散的一些說法，其中正確的是（）A．植物的葉子是綠色的，說明植物的光合作用主要是利用太陽光譜中的綠色光 B．課室里的紫外線消毒燈在工作時，發出紫色的光，說明紫外線是紫色的 C．三棱鏡可以把白光分解成不同顏色的光，說明白光是最單純的光 D．一個物體，當它的溫度升高時，這個物體輻射的紅外線就會增強【解答】解：A、植物的葉子是綠色的，說明植物的光合作用主要是利用太陽光譜中的綠色光之外的光，故A錯誤；B、紫外線消毒燈在工作時，紫外線是看不見的，故B錯誤；C、太陽光通過棱鏡后被分散為各種顏色的光，這種現象叫光的色散，說明了白光是由多種色光混合而成的，故C錯誤；D、一個物體溫度升高時，物體輻射的紅外線就會增強，故D正確。故選：D。二．填空題（共3小題）12．一束太陽光射到小李拿的三棱鏡上，經過三棱鏡折射（選填：“反射”或“折射”或“直線傳播”）后，在綠屏AB上得到綠色光，如圖。【解答】解：一束太陽光射到三棱鏡上，經過三棱鏡折射后可以分散成七種顏色的光，如果投射到一塊綠色的屏幕上，綠色屏幕屬于不透明的物體，則在綠屏上得到綠色光；故答案為：折射；綠。1