第10講人眼看不見(jiàn)的光-2023年新八年級(jí)物理暑假課（蘇科版）

第10講人眼看不見(jiàn)的光了解紅外線，紫外線的性質(zhì)了解紅外線，紫外線在生活科技中的應(yīng)用實(shí)例紅外線1、關(guān)于紅外線的介紹紅外線是太陽(yáng)光線中眾多不可見(jiàn)光線中的一種，由英國(guó)科學(xué)家赫歇爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，將太陽(yáng)光用三棱鏡分解開(kāi)，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計(jì)，試圖測(cè)量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計(jì)升溫最快。因此得到結(jié)論：太陽(yáng)光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見(jiàn)的光線，這就是紅外線。紅外線具有熱效應(yīng)，穿透云霧的能力特別強(qiáng)。自然界中所有的物體都在不斷向外輻射紅外線，在紅外探測(cè)、影像、夜視儀、軍事上都有廣泛的應(yīng)用。2、實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)光具有熱效應(yīng)，如果把溫度計(jì)放在紅光以外，這個(gè)區(qū)域溫度計(jì)的示數(shù)也會(huì)上升，說(shuō)明紅光以外也有能使物體發(fā)熱的不可見(jiàn)光3、紅外線的特點(diǎn)：①紅外線具有顯著的熱效應(yīng)（能使物體發(fā)熱）；②一切物體都在不停地向外輻射紅外線（輻射的強(qiáng)度與物體的溫度有關(guān)），太陽(yáng)的熱主要是以紅外線的形式傳遞到地球的；一切物體都在不斷地輻射紅外線物體的溫度__越高_(dá)_，輻射的紅外線__越強(qiáng)___5、紅外線的應(yīng)用：紅外線夜視儀、紅外線遙控器、紅外線遙感拍照等紫外線1、關(guān)于紫外線的介紹在1801，德國(guó)物理學(xué)家約翰·威廉·特制作標(biāo)志觀察可見(jiàn)光譜的紫色線末端之外看不見(jiàn)的光線，對(duì)照亮浸泡氯化銀的紙張?zhí)貏e有效。他稱之為“氧化光”以強(qiáng)調(diào)是化學(xué)反應(yīng)，并將它們與可見(jiàn)光譜另一端的“熱射線”區(qū)別開(kāi)來(lái)。不久之后，這個(gè)名詞簡(jiǎn)化為“化學(xué)光的”，并且在整個(gè)19世紀(jì)都是廣為人知的名詞。化學(xué)光最后改成紫外線來(lái)稱呼。紫外線最顯著的特性是能使熒光物質(zhì)發(fā)光。另外它和生活、健康息息相關(guān)。適當(dāng)?shù)慕邮茏贤饩€對(duì)人體是有益的，過(guò)量的紫外線照射對(duì)人體有害，能引發(fā)白內(nèi)障、皮膚過(guò)早衰老甚至引發(fā)皮膚癌等。因此人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)紫外線的防護(hù)。2、實(shí)驗(yàn)探究將涂有熒光物質(zhì)的紙條放在紫光外側(cè)，熒光物質(zhì)會(huì)發(fā)光，該現(xiàn)象說(shuō)明紫光外側(cè)具有能使熒光物質(zhì)發(fā)光，但人也看不見(jiàn)的光.3、紫外線的特點(diǎn)：①紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光；②紫外線能夠滅菌；③適量照射對(duì)人體有益（促進(jìn)維D合成及鈣的吸收），過(guò)量照射有害。4、紫外線的應(yīng)用：紫外線驗(yàn)鈔機(jī)、紫外線殺菌燈、等等；臭氧是一種有微腥臭氣味的淡藍(lán)色氣體，主要聚集在離地面20到25千米的平流層內(nèi)，科學(xué)家稱之為臭氧層；它能吸收絕大部分來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，使地球上的生物免受強(qiáng)烈紫外線的直接照射。知識(shí)結(jié)構(gòu)考點(diǎn)一：紅外線的特點(diǎn)及應(yīng)用例1．一束太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后，被分解成多種顏色的光，在白色光屏上形成一條彩色光帶，如圖所示，這個(gè)現(xiàn)象叫__________，將溫度計(jì)放在A區(qū)域時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)將__________（選填“升高”、“降低”或“不變”）。

【答案】光的色散升高【詳解】[1]一束太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后，被分解成多種顏色的光，在白色光屏上形成一條彩色光帶，這個(gè)現(xiàn)象叫光的色散。[2]紅色光之外有紅外線，紅外線的熱效應(yīng)很強(qiáng)，將溫度計(jì)放在圖中A區(qū)域時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)將升高。例2．太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡，分解成七種單色光，將溫度計(jì)放在_______（紅/紫）光外側(cè)，溫度計(jì)的示數(shù)比放在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)還高，此種不可見(jiàn)光具有顯著的_______效應(yīng)?！敬鸢浮考t熱【詳解】[1][2]太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后，在光屏上會(huì)出現(xiàn)七種顏色的光；在紅光外側(cè)會(huì)存在紅外線，人看不到紅外線，溫度計(jì)放在紅光的外側(cè)，溫度計(jì)的示數(shù)比放在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)還高，說(shuō)明紅外線具有熱效應(yīng)。考點(diǎn)二：紫外線的特點(diǎn)及應(yīng)用例3．如圖所示，讓一束太陽(yáng)光照射三棱鏡，射出的光射到豎直放置的白屏上，在光屏上形成一條彩色光帶，光屏上A、B是光帶邊緣的色光，則A為_(kāi)______光，B為_(kāi)______光。驗(yàn)鈔機(jī)是利用_______能使熒光物質(zhì)發(fā)光這一原理制成的（選填“紅外線”或“紫外線”）。生活中許多物體可以自行發(fā)光，有的則是反射其他物體的光。【答案】紫紅紫外線【詳解】[1][2]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，且紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，所以光屏上B為紅光，A為紫光。[3]紫光以外的光線是紫外線，驗(yàn)鈔機(jī)是利用了紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光的特點(diǎn)制成的。1．下列事例中，屬于應(yīng)用紫外線的熒光效應(yīng)原理來(lái)工作的是（）A．夜視儀 B．遙控器C．驗(yàn)鈔機(jī) D．醫(yī)生用B超檢查身體【答案】C【詳解】A．夜視儀是利用紅外線的熱效應(yīng)來(lái)工作的，故A不符合題意；B．遙控器的前端有一個(gè)發(fā)光的二極管，可以發(fā)射紅外線，用它來(lái)傳遞信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)電視等電器的控制，故B不符合題意；C．驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光來(lái)鑒別鈔票的真?zhèn)?，故C符合題意。D．醫(yī)生用B超檢查身體，利用了聲音能傳遞信息，故D不符合題意。故選C。2．下列設(shè)備中，屬于紅外線技術(shù)應(yīng)用的是（）A．醫(yī)院用B超檢查胎兒的發(fā)育情況B．用驗(yàn)鈔機(jī)來(lái)識(shí)到鈔票的真假C．醫(yī)院用燈照射的方法來(lái)消毒滅菌D．家中的電視機(jī)，可以用遙控器來(lái)控制頻道和音量【答案】D【詳解】A．醫(yī)院用B超檢查胎兒的發(fā)育情況，是利用超聲波，故A不符合題意；B．用驗(yàn)鈔機(jī)來(lái)識(shí)到鈔票的真假，是紫外線的應(yīng)用，故B不符合題意；C．醫(yī)院用燈照射的方法來(lái)消毒滅菌，是紫外線的應(yīng)用，故C不符合題意；D．家中的電視機(jī)，可以用遙控器來(lái)控制頻道和音量，是紅外線的應(yīng)用，故D符合題意。故選D。3．夜晚，下列物體中輻射紅外線最強(qiáng)的是（）A．草木 B．人 C．巖石 D．河水【答案】B【詳解】在草木、人、巖石、河水中，人的溫度最高，所以人放出的紅外線最強(qiáng)。故選B4．下列有關(guān)紅外線和紫外線的說(shuō)法中正確的是（）A．紅外線可用來(lái)辨別鈔票的真?zhèn)蜝．過(guò)量的紫外線照射對(duì)人體無(wú)害C．在醫(yī)院的手術(shù)室、病房里，常可以看到用紅外線燈來(lái)滅菌D．紅外線可以用來(lái)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行遙控【答案】D【詳解】A．紫外線可用來(lái)辨別鈔票的真?zhèn)?，故A錯(cuò)誤；B．過(guò)量的紫外線照射對(duì)人體有害，故B錯(cuò)誤；C．在醫(yī)院的手術(shù)室、病房里，?？梢钥吹接米贤饩€燈來(lái)滅菌，故C錯(cuò)誤；D．在光的色散現(xiàn)象中，在紅光附近有一種看不見(jiàn)的光，叫紅外線。紅外線可以用來(lái)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行遙控，故D正確。故選D。5．1666年，英國(guó)物理學(xué)家______用玻璃三棱鏡分解了太陽(yáng)光，才揭開(kāi)了光的顏色之謎。在太陽(yáng)光的可見(jiàn)光譜以外，我們的電視遙控器可以發(fā)出一種看不見(jiàn)的光來(lái)遙控電視，這種不可見(jiàn)光叫做___________?！敬鸢浮颗ｎD紅外線【詳解】[1]英國(guó)物理學(xué)家牛頓首次利用三棱鏡將太陽(yáng)光分解成七種色光，發(fā)現(xiàn)了光的色散現(xiàn)象。[2]紅外線是一種不可見(jiàn)光，能用來(lái)遠(yuǎn)程遙控，所以遙控器利用紅外線來(lái)遙控電視。6．在疫情防控常態(tài)化的今天，各個(gè)學(xué)校都有嚴(yán)格的防控措施。如圖甲是每天量體溫的紅外線測(cè)溫儀，紅外線是一種___________（選填“可見(jiàn)光”或者“不可見(jiàn)光”）它是利用紅外線的___________效應(yīng)工作的，其中___________圖能反映測(cè)溫過(guò)程中紅外線的傳播情況（選填“乙”或“丙”）。【答案】不可見(jiàn)光熱丙【詳解】[1][2][3]根據(jù)紅外線的特征可知，紅外線是一種不可見(jiàn)光且具有熱效應(yīng)；紅外線測(cè)溫儀是利用紅外線的熱效應(yīng)工作的；通過(guò)接收物體發(fā)出的紅外線紅外輻射，將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，丙圖能反映測(cè)溫過(guò)程中紅外線的傳播情況。7．如圖所示，太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后，在光屏上會(huì)形成一條彩色光帶，這是光的_______現(xiàn)象，用靈敏的電子溫度傳感器分別在不同色光區(qū)域測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)溫度傳感器放在_______（選填“紅光”或“紫光”）的外側(cè)時(shí)示數(shù)上升的較快，說(shuō)明在這一區(qū)域有一種人眼看不見(jiàn)的光。驗(yàn)鈔機(jī)主要是利用_______能使熒光物質(zhì)發(fā)光的性質(zhì)。【答案】色散紅光紫外線【詳解】[1]太陽(yáng)光是白光，它通過(guò)三棱鏡后被分解成各種顏色的光，這種現(xiàn)象稱為光的色散。[2]紅外線具有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，靈敏的電子溫度傳感器分別在不同色光區(qū)域測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)溫度傳感器放在紅光的外側(cè)時(shí)示數(shù)上升的較快。[3]紫外線能夠使熒光物質(zhì)發(fā)光，驗(yàn)鈔機(jī)主要是利用紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光的性質(zhì)。8．“紅外線”和“紫外線”這兩種不可見(jiàn)光在疫情防控期間都發(fā)揮了重要作用，雖然它們都屬于光波，但是作用卻有明顯不同，測(cè)溫槍就是利用接收人體發(fā)出的___________來(lái)測(cè)量溫度的，而醫(yī)生的手術(shù)室里可以用___________燈消毒殺菌?！敬鸢浮考t外線紫外線【詳解】[1]測(cè)溫槍就是利用接收人體發(fā)出的紅外線來(lái)測(cè)量溫度。[2]紫外線在醫(yī)生的手術(shù)室里可以起到消毒殺菌的作用。1．下列說(shuō)法中不屬于紫外線功能的是（）A．有助于人體合成維生素D B．殺死微生物C．電視機(jī)遙控 D．使熒光物質(zhì)發(fā)光【答案】C【詳解】A．適當(dāng)照射紫外線有助于人體合成維生素D，促進(jìn)鈣的吸收。故A不符合題意；B．紫外線能消菌殺毒，殺死微生物，故B不符合題意；C．電視機(jī)遙控是利用紅外線的功能，故C符合題意；D．紫外線的熒光效應(yīng)強(qiáng)，能使熒光物質(zhì)發(fā)光。故D不符合題意。故選C。2．如圖所示，將一束太陽(yáng)光投射到三棱鏡上，在三棱鏡后光屏上的AB范圍內(nèi)觀察到不同顏色的光。以下說(shuō)法不正確的是（）A．紅光偏折程度最小所以A處是紅光B．BA范圍以外沒(méi)有光C．把鈔票放在B下方處，上面隱藏的標(biāo)記會(huì)發(fā)出熒光D．將溫度計(jì)放到A處的上方，會(huì)看到示數(shù)上升【答案】B【詳解】A．白色的太陽(yáng)光射向三棱鏡時(shí)，由于不同顏色的光通過(guò)三棱鏡后折射程度不同，會(huì)發(fā)生光的色散現(xiàn)象，圖中光屏從A到B依次呈現(xiàn)紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的色光，則A處是紅光，紅光偏折程度最小，故A正確，不符合題意；B．BA范圍以外有不可見(jiàn)光（紅外線、紫外線），故B錯(cuò)誤，符合題意；C．在紫光之外是紫外線，紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光，因此B處下方放置的鈔票，上面隱藏的標(biāo)記會(huì)發(fā)出熒光，故C正確，不符合題意；D．紅色光之外稱為紅外線，紅外線的熱效應(yīng)很強(qiáng)，因此將溫度計(jì)放到A處的上方，會(huì)看到示數(shù)上升，故D正確，不符合題意。故選B。3．學(xué)過(guò)紅外線知識(shí)后，小明想探究紅外線是否與可見(jiàn)光有相同的特性，他擬定如下方案：方案一：用煙霧顯示紅外線路徑，探究紅外線在空氣中是否沿直線傳播；方案二：用平面鏡反射遙控器的紅外線到電視機(jī)上，探究紅外線能否反射；兩方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．方案一可行 B．方案二可行C．兩方案均可行 D．兩方案均不可行【答案】B【詳解】紅外線屬于不可見(jiàn)光，我們看不到紅外線，所以方案一不能探究紅外線在空氣中是否沿直線傳播；用平面鏡反射遙控器的紅外線到電視機(jī)上，看遙控器能否控制電視機(jī)，可以究紅外線能否反射。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。4．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．只有高溫物體才會(huì)輻射紅外線B．紅外線具有較強(qiáng)的熱效應(yīng)C．紫外線最顯著的性質(zhì)是它能使熒光物質(zhì)發(fā)光D．過(guò)量的紫外線照射對(duì)人體有害【答案】A【詳解】A．一切物體都能輻射紅外線，溫度越高輻射能力越強(qiáng)，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．一切物體都能輻射紅外線，溫度越高輻射能力越強(qiáng)，紅外線具有較強(qiáng)的熱效應(yīng)，故B正確，不符合題意；C．紫外線的化學(xué)作用較強(qiáng)，最顯著的性質(zhì)是它能使熒光物質(zhì)發(fā)光，故C正確，不符合題意；D．紫外線能促使人體維生素D的合成，但過(guò)量的紫外線照射人體會(huì)誘發(fā)皮膚癌，過(guò)量的紫外線照射對(duì)人體有害，故D正確，不符合題意。故選A。5．1997年6月10日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭成功發(fā)射的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星，是我國(guó)研究成功的第一顆靜止氣象衛(wèi)星，它定點(diǎn)于東經(jīng)105度赤道上空。該衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置的具有接受云層輻射熱的紅外線感應(yīng)器完成的，云層上的黑點(diǎn)程度由輻射紅外線的云層的溫度高低決定，這是利用了紅外線的（）A．不可見(jiàn)性 B．穿透性 C．熱效應(yīng) D．化學(xué)效應(yīng)【答案】C【詳解】一切物體都能輻射紅外線，紅外線具有熱效應(yīng)。紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置的具有接受云層輻射熱的紅外線傳感器完成的，云圖上的黑點(diǎn)密集度由輻射紅外線的云層溫度高低決定，這是利用了紅外線的熱效應(yīng)比較強(qiáng)這一特點(diǎn)。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。6．為有效預(yù)防新冠肺炎病毒的傳播，落實(shí)“入校前體溫檢測(cè)”制度，我市各中小學(xué)校配備了“測(cè)溫槍”，它是利用__________（選填“紅外線”或“紫外線”）進(jìn)行體溫測(cè)量的噪聲嚴(yán)重影響人們的工作和生活，被稱為“隱形殺手”，控制噪聲正成為城市環(huán)境保護(hù)的重要項(xiàng)目之一。減弱噪聲有三個(gè)途徑，公路兩旁安裝隔音墻、植樹(shù)屬于在__________減弱噪聲?！敬鸢浮考t外線傳播過(guò)程中【詳解】[1]任何物體都在輻射紅外線，溫度越高輻射紅外線越強(qiáng)，“測(cè)溫槍”是利用紅外線進(jìn)行體溫測(cè)量的。[2]噪聲嚴(yán)重影響人們的工作和生活，被稱為“隱形殺手”，控制噪聲正成為城市環(huán)境保護(hù)的重要項(xiàng)目之一。減弱噪聲有三個(gè)途徑，公路兩旁安裝隔音墻、植樹(shù)屬于在傳播過(guò)程中減弱噪聲。

7．色光三原色分別是_______。通常情況下，夜間人的體溫比野外木草、巖石的溫度高，人體輻射的_______比它們強(qiáng)，人們根據(jù)這個(gè)原理制成了夜視儀。手術(shù)室、病房常用_______燈來(lái)殺毒滅菌?！敬鸢浮考t、綠、藍(lán)紅外線紫外線【詳解】[2]根據(jù)三原色的定義可知，色光三原色分別是紅、綠、藍(lán)。[2]紅外線的熱作用強(qiáng)，所有的物體都能輻射紅外線，溫度越高，輻射的紅外線越強(qiáng)，所以夜晚人體輻射的紅外線比草木、巖石強(qiáng)。[3]根據(jù)紫外線的性質(zhì)，可以消毒殺菌，故手術(shù)室、病房常用紫外線燈來(lái)消毒殺菌。8．疫情期間，同學(xué)們進(jìn)入校園時(shí)都需要通過(guò)測(cè)溫通道測(cè)量體溫，測(cè)溫?cái)z像頭是根據(jù)人體輻射的______（選填“紅外線”或“紫外線”）強(qiáng)弱來(lái)確定人體溫度的，______（選填“紅外線”或“紫外線”）在醫(yī)院的病房里可以起到殺菌消毒的作用?！敬鸢浮考t外線紫外線【詳解】[1]一切物體都在不斷地輻射紅外線，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越強(qiáng)，測(cè)溫?cái)z像頭就是檢測(cè)紅外線工作的。[2]由于紫外線可以殺死微生物，所以醫(yī)院用紫外線來(lái)殺菌。9．電視機(jī)的遙控器能發(fā)射一種不可見(jiàn)光，即_____，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電視的控制；它還具有顯著的_____效應(yīng)。對(duì)于流入市場(chǎng)的假幣，人們常借助驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的_____來(lái)辨別真?zhèn)?。【答案】紅外線熱紫外線【詳解】[1][2]電視遙控器前端的發(fā)光二極管，能發(fā)出紅外線來(lái)實(shí)現(xiàn)電視遙控，紅外線是不可見(jiàn)光；它還具有顯著的熱效應(yīng)。[3]光譜紫光以外的光為紫外線，屬于不可見(jiàn)光，紫外線的作用有：①殺菌作用、②促進(jìn)維生素D的合成、③使熒光物質(zhì)發(fā)光。驗(yàn)鈔機(jī)能夠發(fā)出紫外線使紙幣上的熒