第四章 · 第五节
光的色散
色散现象 · 三原色 · 物体颜色

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 了解光的色散现象,知道白光由七色光组成
  • 掌握光的三原色和颜料的三原色
  • 理解透明体和不透明体颜色的决定因素
  • 能用色散知识解释彩虹等现象
知识点一:色散现象
🌈 光的色散
光的色散是指白光通过三棱镜后分解为七色光的现象。

七色光的顺序(按偏折程度从小到大排列):
红 → 橙 → 黄 → 绿 → 蓝 → 靛 → 紫

偏折程度:红光偏折最小,紫光偏折最大。
说明:白光不是单色光,而是由各种色光混合而成的复色光。
💡 色散原理
  • 不同颜色的光在同种介质中的传播速度不同,折射程度不同
  • 红光速度最快,偏折最小;紫光速度最慢,偏折最大
  • 三棱镜使不同颜色的光偏折角度不同,从而将白光分解
  • 雨后天空中出现彩虹,就是太阳光被空气中的小水滴色散形成的
知识点二:三原色
🎨 光的三原色
光的三原色是:红、绿、蓝
这三种光按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。
三原色光等量混合得到白光
🖌️ 颜料的三原色
颜料的三原色是:品红、黄、青
这三种颜料按不同比例混合,可以调出各种颜色的颜料。
三原色颜料等量混合得到黑色
💡 光的混合与颜料的混合
  • 光的混合:光越混越亮,三原色等量混合为白光(加色法)
  • 颜料的混合:颜料越混越暗,三原色等量混合为黑色(减色法)
  • 光的三原色(红绿蓝)与颜料三原色(品红黄青)不同
知识点三:物体的颜色
🔍 透明体的颜色
透明体的颜色由它透过的色光决定。

① 红色玻璃:只透过红光,吸收其他色光 → 看起来是红色
② 蓝色玻璃:只透过蓝光,吸收其他色光 → 看起来是蓝色
③ 无色透明玻璃:透过所有色光 → 看起来是无色

透明体颜色 = 透过的光色
🔍 不透明体的颜色
不透明体的颜色由它反射的色光决定。

① 红色物体:反射红光,吸收其他色光 → 看起来是红色
② 绿色物体:反射绿光,吸收其他色光 → 看起来是绿色
③ 白色物体:反射所有色光 → 看起来是白色
④ 黑色物体:吸收所有色光,几乎不反射 → 看起来是黑色

不透明体颜色 = 反射的光色
透明体颜色 = 透过的光色  |  不透明体颜色 = 反射的光色
物体颜色的决定因素

🎬 动画讲解

📢
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🧪 互动实验:色散与颜色探究

💡 调节棱镜偏折角度和光源类型,观察色散光谱的变化
⚙️ 实验参数
光源 白光(复色光)
色散颜色数 7色
红光偏折 最小
紫光偏折 最大
📋 实验结论
白光通过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。红光偏折最小,紫光偏折最大。增大棱镜偏折角度,色散更明显,七色光分散范围更大。白光是复色光,由各种色光混合而成。

📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 色散现象分析
让白光通过三棱镜后,在光屏上会看到什么现象?七色光的排列顺序是什么?哪种色光偏折最大?
🔍 解题过程
1 分析色散现象:白光通过三棱镜后,会分解为七色光,在光屏上形成彩色光带,这就是光的色散
2 确定七色光顺序:按偏折程度从小到大排列:
红 → 橙 → 黄 → 绿 → 蓝 → 靛 → 紫
3 判断偏折最大的色光:在七色光中,紫光偏折最大,红光偏折最小。这是因为紫光在玻璃中传播速度最慢,折射程度最大。
✅ 白光通过三棱镜分解为七色光(红橙黄绿蓝靛紫),紫光偏折最大,红光偏折最小
例题 2 物体颜色的判断
一张红纸用绿光照射时,看起来是什么颜色?一张白纸用红光照射时,看起来是什么颜色?
🔍 解题过程
1 分析红纸用绿光照射:红纸是不透明体,其颜色由反射的色光决定。红纸只能反射红光,吸收其他色光。用绿光照射时,绿光被红纸吸收,没有光反射出来,所以看起来是黑色
2 分析白纸用红光照射:白纸能反射所有色光。用红光照射时,白纸反射红光,所以看起来是红色
3 总结规律:不透明体只反射与其颜色相同的光,吸收其他色光。白色物体反射所有光,黑色物体吸收所有光。
✅ 红纸用绿光照射→黑色(绿光被吸收);白纸用红光照射→红色(红光被反射)
例题 3 三原色的应用
光的三原色是什么?颜料的三原色是什么?它们等量混合分别得到什么颜色?
🔍 解题过程
1 光的三原色:光的三原色是红、绿、蓝。这三种光按不同比例混合可以产生各种颜色的光。三原色光等量混合得到白光
2 颜料的三原色:颜料的三原色是品红、黄、青。这三种颜料按不同比例混合可以调出各种颜色。三原色颜料等量混合得到黑色
3 区分两种混合:光的混合是加色法(越混越亮),颜料的混合是减色法(越混越暗)。两者三原色不同,混合结果也不同。
✅ 光三原色:红绿蓝→混合得白光;颜料三原色:品红黄青→混合得黑色

🚀 拓展提升

🌈 彩虹的形成

彩虹是自然界中光的色散现象。

  • 雨后天空中悬浮着大量小水滴
  • 太阳光射入水滴后发生折射,不同色光偏折角度不同
  • 光在水滴内表面反射后再次折射出水滴
  • 白光被色散为七色光,形成彩虹
  • 彩虹总是出现在太阳的相反方向
  • 有时还能看到双重彩虹(主虹和副虹)

📺 显示器的色彩原理

电视和手机屏幕利用光的三原色原理显示彩色图像。

  • 屏幕由大量像素点组成,每个像素包含红、绿、蓝三个子像素
  • 通过控制红、绿、蓝三个子像素的亮度,混合出各种颜色
  • 三色全亮→白色,三色全灭→黑色
  • 这是光的加色混合法的应用

🎨 看不见的光

除了可见光(红到紫),还有肉眼看不见的光。

  • 红外线:在红光外侧,人眼看不见。特点:热作用强。应用:红外线夜视仪、遥控器、红外测温
  • 紫外线:在紫光外侧,人眼看不见。特点:化学作用强、荧光效应、杀菌。应用:验钞机、消毒灯、防晒霜防紫外线
  • 红外线和紫外线都是不可见光,但它们真实存在

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
白光通过三棱镜后分解为七色光,这种现象叫做什么?
A光的反射
B光的色散
C光的折射
D光的直线传播
第 2 题 ★☆☆ 基础
光的三原色是什么?
A品红、黄、青
B红、绿、蓝
C红、橙、黄
D红、黄、蓝
第 3 题 ★★☆ 巩固
在光的色散实验中,七色光中偏折最大的是哪种色光?
A红光
B黄光
C绿光
D紫光
第 4 题 ★★☆ 巩固
一张绿纸用红光照射,看起来是什么颜色?
A红色
B黑色
C绿色
D白色
第 5 题 ★★★ 拓展
透明体和不透明体的颜色分别由什么决定?请简要回答。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
🎉

课程完成!

恭喜你完成了「光的色散」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 色散:白光通过三棱镜分解为七色光(红橙黄绿蓝靛紫)
② 红光偏折最小,紫光偏折最大
③ 光的三原色:红绿蓝(混合得白光)
④ 颜料三原色:品红黄青(混合得黑色)
⑤ 透明体颜色=透过的光色,不透明体颜色=反射的光色