初中物理知識(shí)點(diǎn):光的色散,色光的混合,物體的顏色

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


光的色散
1.色散:白光分解成多種色光的現(xiàn)象。
2.光的色散現(xiàn)象:一束太陽(yáng)光通過三棱鏡,被分解成七種色光的現(xiàn)象叫光的色散,這七種色光從上至下依次排列為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫(如圖甲所示)。同理,被分解后的色光也可以混合在一起成為白光(如圖乙所示)。


光的三原色及色光的混合

1.色光的三原色:紅、綠、藍(lán)三種色光是光的三原色。
2.色光的混合:紅、綠、藍(lán)三種色光中,任何一種色光都不能由另外兩種色光合成。但紅、綠、藍(lán)三種色光卻能夠合成出自然界絕大多數(shù)色光來,只要適當(dāng)調(diào)配它們之間的比例即可。色光的合成在科學(xué)技術(shù)中普遍應(yīng)用,彩色電視機(jī)就是一例。它的熒光屏上出現(xiàn)的彩色畫面,是由紅、綠、藍(lán)三原色色點(diǎn)組成的。顯像管內(nèi)電子槍射出的三個(gè)電子束,它們分別射到屏上顯不出紅、綠、藍(lán)色的熒光點(diǎn)上,通過分別控制三個(gè)電子束的強(qiáng)度,可以改變?nèi)珶晒恻c(diǎn)的亮度。由于這些色點(diǎn)很小又靠得很近,人眼無法分辨開來,看到的是三個(gè)色點(diǎn)的復(fù)合.即合成的顏色。
如圖所示,適當(dāng)?shù)募t光和綠光能合成黃光;適當(dāng)?shù)木G光和藍(lán)光能合成青光;適當(dāng)?shù)乃{(lán)光和紅光能合成品紅色的光;而適當(dāng)?shù)募t、綠、藍(lán)三色光能合成白光。因此紅、綠、藍(lán)三種色光被稱為色光的“三原色。”



物體的顏色:
在光照到物體上時(shí),一部分光被物體反射,一部分光被物體吸收,不同物體,對(duì)不同顏色的光反射、吸收和透過的情況不同,因此呈現(xiàn)不同的色彩。


光的色散現(xiàn)象得出的兩個(gè)結(jié)論:
第一,白光不是單色的,而是由各種單色光組成的復(fù)色光;第二,不同的單色光通過棱鏡時(shí)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。

色光的混合:
不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為色光的混合是光的色散的逆過程。例如:紅光和綠光能混合成黃光,但黃光仍為單色光,它通過三棱鏡時(shí)并不能分散成紅光和綠光。

物體的顏色:
由它所反射或透射的光的顏色所決定。
1.透明物體的顏色由通過它的色光決定在光的色散實(shí)驗(yàn)中,如果在白屏前放置一塊紅色玻璃,則白屏上的其他顏色的光消失,只能留下紅色,說明其他色光都被紅玻璃吸收了,只能讓紅光通過,如圖所示。如果放置一塊藍(lán)玻璃,則白屏上呈現(xiàn)藍(lán)色。

2.不透明物體的顏色由它反射的色光決定在光的色散實(shí)驗(yàn)中,如果把一張紅紙貼在白屏上,則在紅紙上看不到彩色光帶,只有被紅光照射的地方是亮的,其他地方是暗的;如果把綠紙貼在白屏上,則只有綠光照射的地方是亮的,其他地方是暗的,如圖所示。

規(guī)律總結(jié):如果物體是不透明的,黑色的物體會(huì)吸收所有色光,白色物體會(huì)反射所有色光,其他顏色的物體只反射與它顏色相同的光。如紅光照藍(lán)裙子,藍(lán)裙子只反射藍(lán)光,紅光被吸收,沒有光進(jìn)入我們的眼睛,感覺它呈黑色。

實(shí)驗(yàn)法研究透明物體和不透明物體的顏色:
1.透明物體的顏色是由它透過的色光決定的。

2.不透明物體的顏色南它反射的色光決定。

3.如果在屏上貼一張黑紙,不論由什么顏色的光照射,其均為黑,這表明黑色物體吸收各種顏色的光;如果在屏上貼一張白紙,在白紙上能看到各種色光,表明白色物體反射各種色光,即紅光照射到白紙上呈紅色,黃光照射到白紙上呈黃色等。

顏料的三原色、顏料的混合:
1.顏料的三原色:顏料的三原色是紅、黃、藍(lán),這三種顏料按一定比例混合,能調(diào)出各種不同的顏色。
2.顏料的混合:顏料與色光不同,顏料本身不發(fā)光,我們看到顏料的色彩是顏料所反射的色光,同時(shí)吸收了其他的光。顏料不同,所反射的光不同。兩種顏料混合后會(huì)反射第三種色光,而不是原來兩種顏料反射光的混合。所以,顏料的混合原理是:兩種顏料混合色是它們都能反射的色光,其余的色光都被這兩種顏料吸收掉了。在印刷行業(yè),就是用紅、黃、藍(lán)三種顏料來調(diào)出各種色彩,在繪畫技術(shù)上也是應(yīng)用紅、黃、藍(lán)來調(diào)色的。如圖所示?谧⒁飧鞣N顏料主要反射與它顏色相同的色光,同時(shí)也反射光譜中跟它相鄰的色光。
3.顏料的三原色和色光的三原色不同
(1)色光的三原色:紅、綠、藍(lán)。顏料的三原色:紅、黃、藍(lán)。
(2)混合規(guī)律也不同。色光的三原色混合后為白色,顏料的三原色混合后為黑色。
(3)它們的混合原理不同。顏料的混合原理是:兩種顏料混合色是它們都能反射的色光,其余的色光都被這兩種顏料吸收掉了。色光的混合原理是:兩種色光混合后使眼睛感覺到產(chǎn)生了另一種顏色。

冷色與暖色:
不同的色彩搭配,不僅給人美感,而且使人產(chǎn)生聯(lián)想。如黃、橙、紅屬于暖魚,讓人想到火與太陽(yáng);綠、藍(lán)、紫屬于!絲,使人想到草地、水等。

單色光與復(fù)色光:
1.單色光:一般把紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等顏色的光稱為單色光。
2.復(fù)色光:由單色光混合成的光稱為復(fù)色光。

大海為什么是藍(lán)色的:
太陽(yáng)光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光組成,當(dāng)太陽(yáng)光照射到大海上時(shí),藍(lán)光、紫光大部分被散射,且藍(lán)光部分多,所以大?瓷先ナ潜趟{(lán)的。


相關(guān)初中物理知識(shí)點(diǎn):平面鏡成像的特點(diǎn)和原因

平面鏡成像的特點(diǎn):
①像和物體大小相等
②像和物體到鏡面的距離相等
③像和物體的連線跟鏡面垂直
④物體在平面鏡中所成的像是虛像
以上可以縮句為:“物像等大、連線垂直、等距虛像”。

平面鏡成像的原理:
平面鏡所成的像是物體發(fā)出(或反射)的光線射到鏡面上發(fā)生反射,由反射光線的反向延長(zhǎng)線在鏡后相交而形成的,如圖所示。點(diǎn)光源s在鏡后的像s’并不是實(shí)際光線會(huì)聚形成的,而是由反射光線的反向延長(zhǎng)線相交形成的,所以s’叫做s的虛像。如果把光屏放在s’處,是接收不到這個(gè)像的,所以虛像只能用眼睛看到,而不能成在屏上

解釋:
照鏡子就是這樣的原理?梢哉f,只要利用到平面鏡,就一定是反射。 平面鏡中的像是由光的反射光線的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)形成的,所以平面鏡中的像是虛像。虛像與物體等大,距離相等。像和物體的大小相等。所以像和物體對(duì)鏡面來說是對(duì)稱的!「鶕(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),像和物的大小,總是相等的。無論物體與平面鏡的距離如何變化,它在平面鏡中所成的像的大小始終不變,與物體的大小總一樣。但由于人在觀察物體時(shí)都有“近大遠(yuǎn)小”的感覺,當(dāng)人走向平面鏡時(shí),視覺確實(shí)覺得像在“變大”,這是由于人眼觀察到的物體的大小,不僅僅與物體的真實(shí)大小關(guān)于,而且還與“視角”密切相關(guān)。從人眼向被觀察物體的兩端各引一條直線,這兩條直線的夾角即為“視角”,如果視角大,人就會(huì)認(rèn)為物體大,視角小,人就會(huì)認(rèn)為物體小。當(dāng)人向平面鏡走近時(shí),像與人的距離小了,人觀察物體的視角也就增大了,因此所看到的像也就感覺變大了,但實(shí)際上像與人的大小始終是相等的,這就是人眼看物體“近大遠(yuǎn)小”的原因。這正如您看到前方遠(yuǎn)處向您走來一個(gè)人一樣,一開始看到是一個(gè)小黑影,慢慢變得越來越大,走到您面前時(shí)更大,其實(shí)那一個(gè)小黑影和走到您面前的人是一樣大的,只是因?yàn)橐曈X的關(guān)系,平面鏡成像的像和物關(guān)于鏡面對(duì)稱,因此人逐漸靠近鏡面。像也一定逐漸靠近鏡面,人的感覺是“近大遠(yuǎn)小”,這是一種視覺效果。


小孔成像及平面鏡成像的區(qū)別


探究平面鏡成像的科學(xué)方法:
在做平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中,用玻璃板代替平面鏡是因?yàn)槠矫骁R成的像是虛像,無法用光屏承接,我們用未點(diǎn)燃的蠟燭去代替像的原因是因?yàn)橄袷翘撓瘢覀儧]有辦法確定它在哪里,用蠟燭與像重合,也就確定了像的大小及位置,我們這樣確定像憑的是視覺效果相同,這種方法叫等效替代或等效代換。

有關(guān)成像規(guī)律的計(jì)算
根據(jù)平面鏡的成像特點(diǎn)可知:像和物關(guān)于平面鏡是對(duì)稱的,由于物體到鏡面的距離和像到鏡面的距離相等,則物體到鏡面的距離變化了多少,像到鏡面的距離也變化多少。若變化的時(shí)間相等,則物體移動(dòng)的速度和像移動(dòng)的速度相等,像相對(duì)于物體的速度是物體速度的2倍。
例一個(gè)人站在鏡子前2.5m的地方,則人和像的距離為__m,人向前1m,則人和像之間的距離縮短了__m,此人在鏡子中的像的大小將__ (填“變大”、“變小”或“不變”)。
解析 根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),人和像的距離應(yīng)為2.5×2=5m。人向前1m,像也向前1m,故兩者距離縮短2m。像的大小始終與人等大。
答案 5 2 不變

用對(duì)稱法解決平面鏡成像的作圖
對(duì)稱思想作為一種科學(xué)研究思想,應(yīng)用于平面鏡解題時(shí),可啟發(fā)直覺思維,使許多問題不必進(jìn)行全面周全的論述,借助于對(duì)稱性即可直接做出判斷。
平面鏡的成像特點(diǎn)是:像和物的大小相等;它們到平面鏡的距離相等;像和物的連線與平面鏡垂直。像和物關(guān)于平面鏡是對(duì)稱的,這種對(duì)稱性廣泛地應(yīng)用在了平面鏡作圖上。如圖所示,是關(guān)于平面鏡成像的幾個(gè)變式。不管物體如何復(fù)雜,平面鏡位置如何變化,還是考查角度如何變化,但有一條始終不變,那就是像和物的“對(duì)稱性”。

例1:請(qǐng)?jiān)趫D中畫出物體AB在平面鏡中所成的像A’B’。

解析:根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn):像與物大小相等,連線與平面鏡垂直,關(guān)于平面鏡對(duì)稱,成的像是虛像。分別作A、B相對(duì)平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A’、B’,再用虛線連接 A’B’。
答案:如圖所示

例2:如圖所示,物體位于平面鏡前方A點(diǎn),眼睛位于平面鏡前方C點(diǎn)。請(qǐng)作出物體發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入眼睛的光路圖。

解析:(1)過A點(diǎn)作MN的垂線AE,延長(zhǎng)AE至 A',使A'E=AE,A’為物A的像。
(2)連接A'C與MN交于0點(diǎn),0點(diǎn)為入射點(diǎn)(DC 是反射光線)。
(3)連接AO,并在AO、OC上畫出箭頭表示光的傳播方向,AO就是入射光線,OC是經(jīng)平面鏡反射通過眼睛的光線。
答案:如圖所示


巧解平面鏡的時(shí)鐘問題
(1)逆向讀法
根據(jù)平面鏡成像規(guī)律和成像性質(zhì),鏡中“鐘面”與實(shí)際鐘面總是相對(duì)于平面鏡對(duì)稱。即實(shí)際時(shí)鐘(如圖甲所示)的指針按順時(shí)針方向走動(dòng)時(shí),鏡中“鐘面”內(nèi)表示鐘點(diǎn)的數(shù)字是按上“12”、下“6”、左“3”和右“9”排列。如圖乙所示的實(shí)際時(shí)刻為7:30。

(2)還原法
由平面鏡成像的性質(zhì),鏡葉1“鐘面”與實(shí)際鐘面左右對(duì)稱。因此,鏡中“鐘面”的“背面”與實(shí)際鐘面相對(duì)應(yīng).即還原出一個(gè)實(shí)際的鐘面。這樣,對(duì)印刷在書籍或試卷上的鏡中“鐘面”,只要從其背面對(duì)著光亮處透視 “鐘面”并直接從中讀取鐘點(diǎn)數(shù),即為實(shí)際鐘點(diǎn)數(shù)?如圖乙所示鏡中“鐘面”讀得實(shí)際點(diǎn)數(shù)為7:30.
(3)對(duì)稱作圖法根據(jù)平面鏡成像性質(zhì)??像與物左右對(duì)稱。.鏡中 “鐘面”內(nèi)的“指針”位置與實(shí)際鐘面內(nèi)的指針位置對(duì)稱。因此,求解這類“鏡中時(shí)鐘”問題,只要由鏡中“鐘面”作出以上“12”下“6”為對(duì)稱軸的指針位置圖形,再對(duì)作出的圖形按實(shí)際鐘面讀出鐘點(diǎn)數(shù)。圖所示虛線為實(shí)線所示鏡中“指針”的左右對(duì)稱圖形,讀得實(shí)際鐘點(diǎn)數(shù)為9:40。

等效替代法探究平面鏡的成像特點(diǎn)
等效替代法就是在保證某一方面效果相同的前提下,用理想的、熟悉的、簡(jiǎn)單的物理對(duì)象、物理過程、物理現(xiàn)象替代實(shí)際的、陌生的、復(fù)雜的物理對(duì)象、物理過程、物理現(xiàn)象的思想方法。主要有:物理模型的等效替代,物理過程的等效替代,作用效果的等效替代以及物理圖形的等效替代等形式例小紅同學(xué)在做“探究平面鏡成像”的實(shí)驗(yàn)時(shí),將一塊玻璃板豎直放存水平臺(tái)上,再取兩段完全相同的蠟燭。A和B,點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A,進(jìn)行觀察,如圖所示,在此實(shí)驗(yàn)中:

(1)小紅選擇玻璃板代替鏡子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是______________。
(2)刻度K的作用是便于比較像與物________________。
__關(guān)系。
(3)選取兩段完全相同的蠟燭是為了比較像與物的__關(guān)系。
(4)移走后面的蠟燭B,并在其所存位置上放一光屏,則光屏上____接收到蠟燭燭焰的像(選填 “能”或“不能”)。所以平面鏡所成的像是____ (選填“實(shí)”或“虛”)像。
(5)小紅將蠟燭A逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),它的像的大小(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(6)在玻璃板的同一側(cè),該同學(xué)通過玻璃看到了同一個(gè)蠟燭的兩個(gè)像,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是_____。
解析:研究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí),要研究像的大小、倒正及到平面鏡的距離關(guān)系等,采用玻璃板的目的是利用了玻璃板能透光,在物A側(cè)能觀察到另一側(cè)的情況,這樣當(dāng)A的像與另一側(cè)B重合時(shí),說明B所在位置就是A的像的位置,觀察像與物的大小關(guān)系,并用刻度尺測(cè)出A、B分別到平面鏡的距離,就可判斷兩距離大小和像的大小。當(dāng)取走B,放上光屏?xí)r,在光屏上得不到像,而只能用眼睛存物一側(cè)觀察玻璃板才能看到,所以說平面鏡所成的像是一個(gè)正立、等大的虛像,當(dāng)物體逐漸遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),像的大小不變。
答案:(1)能準(zhǔn)確找到像的位置 (2)到平面鏡的距離 (3)大小 (4)不能 虛 (5)不變 (6)玻璃的兩個(gè)表面同時(shí)發(fā)生反射,各成一個(gè)像

同一物體靠近或遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),像的大小變化問題
物體在平面鏡中成的是正立的虛像,像與物體大小相等,即像的大小與物體的大小有關(guān),與物體距平面鏡的遠(yuǎn)近、平面鏡的大小等因素?zé)o關(guān)。
例:某同學(xué)從遠(yuǎn)處走向一面穿衣鏡,他住鏡中像的大小及像和人之問的距離的變化情況正確的是 ( )
A.像大小不變,像和人之問的距離變小
B.像變大,像和人之間的距離變大
C.像變大,像和人之間的距離變小
D.像大小不變,像和人之間的距離不變
解析:像的大小與物體到平面鏡的距離無關(guān),我們平常說的所謂遠(yuǎn)小近大,只是人的視覺造成的錯(cuò)覺。根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可以知道,像和物大小相等,像和物到鏡面的距離相等。因?yàn)樵撏瑢W(xué)的大小沒有變化,所以像大小小變;而該同學(xué)到平面鏡的距離在變小,所以像到平面鏡的距離也在變小,從而像和人之間的距離在變小。
答案:A

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