请问光的色散的问题

光的三种现象及其解释的总结

河北省蔚县代王城中学 康万胜

初中物理的光学主要叙述了三种现象：光的直线传播、光的反射、光的折射。教材以光的传播路线为主线，按光的传播方向从不变到改变，传播介质由一种到两种的顺序，先后介绍了上述三种现象，并用生活中的例子作为知识的补充和延续。

一、光的直线传播

1．条件：均匀介质

2．核心：传播方向不变

3．具体事例：

①影子的形成：由于光沿直线传播，于是在不透明物体后会形成一个黑暗区域。如图1所示。

②日食、月食的形成：由于地球运行到月球的影子里，地球上某地的人们看到太阳被挡住了部分或全部这就是日食；而月食是由于月球运行到地球的影子里，地球上某地的人们看到月球部分或全部被挡住就是月食。月食如图2所示。

③小孔成像：由于光的直线传播，小孔前的明亮物体在另一侧形成一个倒立的实像。如图3所示。

二、光的反射

1．条件：光在传播过程中，遇到其它物体

2．核心：改变传播方向，但仍为原介质

3．具体事例：

①人能看到本身不发光的物体：是因为它们的表面要进行光的反射，反射光射入我们的眼中的缘故，而我们从不同角度看见是由于在表面进行的是漫发射。

②平面镜成像：某一点的光射到平面镜上会发生反射，反射光射入我们的眼睛，我们看上去镜中也有一发光点，实际上是镜前点的像。如图4所示。

三、光的折射

1．条件：光在传播过程中，遇到其它介质

2．核心：传播方向一般发生改变，并且进入不同介质

3．具体事例：

①筷子变弯：斜放在水里的筷子从上面看上去似乎变弯了，这是因为光从水中射入空气时发生折射造成的。如图5所示。

②池水变浅：池中有清水的时候，实际比较深的池水我们看上去比较浅，这也是因为光从水中射入空气时发生折射造成的。如图6所示。

③凸透镜能够成像也是由于光在空气和玻璃中发生折射的原因。

一、色光混合

色光的混合为加色混合，是光线的增加，两种色光混合，光度为两色之和，合色愈多，则光度愈强，愈近于白。其中品红与绿、黄与蓝、青与红，这些补色光混合和红与蓝、绿三原色光混合都成为白光。彩色电视机、彩色显示器、彩色液晶显示器，三基色日光灯管就是应用该原理而设计制作的。色光的三原色为红、绿、蓝。

将这色光三原色红（R）、绿（G）、蓝（B）投射到一个白色的平面上时，两种光色相叠射，则得出混合黄（Y）、品红（M）、青（C）。如果将三种原色完全重叠投射，则混合出白光（W）。

格拉斯曼（H．Grassman）总结了加色混合的现象，叫做格拉斯曼颜色混合定律，有以下几点：

（1）视觉只能辨别色彩的三种变化：明度、色相、纯度。

（2）两种光色组成的混合色中，如果一种色光发生变化，而另一种不变，则混合色也随之变化。补色律：每一种色都有一个相应的补色，便产生中间色，其色调决定两色的相对数量，其纯度决定二者在色相环上的距离。

（3）色相相同的光，不论它们的光谱组成是否一样，在混色中都具有同样的效果，即视觉上相同的两色，都是等色。代替律：相似色的混合仍然相似。如果A色＝B色，C色＝D色，那么A色＋C色＝B色＋D色。

（4）由几种色光组成的混合色的亮度，是各色光亮度的总和。

二、颜料混合

绘画颜料、印刷用的油墨及其它工业用的染料等等，这些着色材料的混色大体上比原来的颜色暗。原因他们反射光线的减少，两色混合后，光度低于两色各自原来的光度，合色愈多，被吸收的光线愈多，反射的光线愈少就愈近于黑。颜料三原色品红（M）、黄（Y）、青（C）是减色原色，它们相加混合而形成的是（近似）黑（BK），或其中任何二种色料相加而呈现的混合色都是暗于原色，也就是要减却二色的补色成分。所以称这种色料的混合为减色混合。彩色印刷的油墨调配、彩色照片的原理及生产、彩色打印机设计以及实际应用，都是黄、品红、青为三原色。彩色印刷品是以黄、品红、青三种油墨加黑油墨印刷的，四色彩色印刷机的印刷就是一个典型的例证。在彩色照片的成像中，三层乳剂层分别为：底层为黄色、中层为品红、上层为青色。各品牌彩色喷墨打印机也都是以黄、品红、青加黑墨打印彩色图片的。

颜料品红（M）、黄（Y）、青（C）混合能产生红（R）、绿（G）、蓝（B），也就是说加色混合三原色与减色混合三原色成了各自相反的间色（二次色）。这个原理被应用于天然色摄影和原色版印刷等行业色的分解与构成。

三、视觉混色

视觉混色不是直接由色光混合的加色法，也不是直接用颜料调和的减色法，而是使用颜料的一种加色混合方法，也可以叫中间混合，正如约翰内斯．伊顿说的，“在我们讨论色彩调和的颜料方法之外，还有用视觉调和的方法，这种的组成是将纯度色彩并置成小色域或点子的视觉调和，然后从一定的距离来观看这个表面具有的小色域或点、线的画面。在眼睛中，他们有被调和成一个单一色彩的感觉。这种加色法调和类型的优越性是：混合后的色调掺合性较少，而颤动性则增加。”

视觉混色的色感，就其明度来说，既没有提高，也没有降低，如将色料三原色M（品红）/Y（黄）/C（青）三等分色盘，G（蓝紫）/Y（黄）和R（红）/C（青）补色等分色盘，放在转动装置上，这些色盘旋转中呈现的是漂亮的中灰色或浅灰色。这就是说，色料的三原色的反射光虽然混合不出白色，但在改变混合方法时，也不会是黑浊色，而是三色平均明度的灰色。同样，互为补色的二种色料在此种混合下，也不是黑浊色，而是二色平均明度的灰色。虽然颜色盘的混合只能用于示范表演，但却提示了这样一个原理：在视网膜的相同部位，两种以上颜色不断予以刺激，就能在人的视觉上产生被平均了的混合色——保留着两种色以上的各色平均明度的一种新的混色。

光的反射
1、光源：能够发光的物体叫光源
2、光在均匀介质中是沿直线传播的
大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折
3、光速
光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快，
光在真空中的传播速度：C = 3×108 m/s，在空气中的速度接近于这个速度，水中的速度为3/4C，玻璃中为2/3C
4、光直线传播的应用
可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等
5、光线
光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向（光线是假想的，实际并不存在）

6、光的反射
光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射
7、光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角
可归纳为：“三线一面，两线分居，两角相等”
理解：
（1） 由入射光线决定反射光线，叙述时要“反”字当头
（2） 发生反射的条件：两种介质的交界处；发生处：入射点；结果：返回原介质中
（3） 反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度
8、两种反射现象
（1） 镜面反射：平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线
（2） 漫反射：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线
注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律
9、在光的反射中光路可逆
10、平面镜对光的作用
（1）成像 （2）改变光的传播方向
11、平面镜成像的特点
（1）成的像是正立的虚像 （2）像和物的大小 （3）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜的距离相等
理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形
12、实像与虚像的区别
实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。
13、平面镜的应用
（1）水中的倒影 （2）平面镜成像 （3）潜望镜
六、光的折射
1、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射
理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。
注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射
2、光的折射规律
光从空气斜射入水或其他介抽中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。
理解：折射规律分三点：（1）三线一面 （2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角
3、在光的折射中光路是可逆的
4、透镜及分类
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类：凸透镜：边缘薄，中央厚
凹透镜：边缘厚，中央薄
5、主光轴，光心、焦点、焦距
主光轴：通过两个球心的直线
光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心）
焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示
虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。如图

6、透镜对光的作用
凸透镜：对光起会聚作用（如图）
凹透镜：对光起发散作用（如图）

7、凸透镜成像规律
物 距
（u） 成像
大小 像的
虚实 像物位置 像 距
( v ) 应 用
u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机
u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f
f < u <2f 放大 实像 透镜两侧 v > 2f 幻灯机
u = f 不 成 像
u < f 放大 虚像 透镜同侧 v > u 放大镜
凸透镜成像规律口决记忆法
口决一：
“一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正；实像异侧倒，物运像变小”
口决二：
三物距、三界限，成像随着物距变；
物远实像小而近，物近实像大而远。
如果物放焦点内，正立放大虚像现；
幻灯放像像好大，物处一焦二焦间；
相机缩你小不点，物处二倍焦距远。
口决三：
凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大；
二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实大；
若是物放焦点内，像物同侧虚像大；
一条规律记在心，物近像远像变大。
8、为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。

红色反射红光，吸收橙 黄 绿 青 蓝 靛 紫色光
橙黄绿蓝紫都反射自身的光，吸收别的光。
黑色吸收所有光，白色反射所有光。

光的色散和物体的颜色

光通过三棱镜的色散

白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的叫做复色光。红、橙、黄、绿等色光叫做单色光。
色散：复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。复色光进入棱镜后，由于它对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就各自分散，形成光谱。

光的色散
light，dispersionof
介质折射率随光波频率或真空中的波长而变的现象。当复色光在介质界面上折射时，介质对不同波长的光有不同的折射率，各色光因折射角不同而彼此分离。1672年，I.牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带，这是人们首次作的色散实验。通常用介质的折射率n或色散率dn／dλ与波长λ的关系来描述色散规律。任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。

白色反射所有色光，黑色吸收所有色光，红色反射红光吸收其他色光

光只要你能够熟练的掌握就行，没有什么要背的，除了什么红外线和紫外线

不是光吸收光，是不透光的物体吸收和反射光
他们反射与自己同色的光，吸收其他光（白色反射所有的光）（黑色吸收所有的光）

光的色散：指的是复色光分解为单色光的现象；复色光通过棱镜分解成单色光的现象；光纤中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。色散也是对光纤的一个传播参数与波长关系的描述。（来自百度百科）

光颜色产生的原因：不同颜色的光具有不同的频率，当这些光被人的色觉细胞接收时，不同的频率对色觉细胞产生不同的刺激，因而在人眼中就会产生不同的颜色。

光发生色散的条件：（1）首先能发生色散的光必须是复色光，也就是由两种及以上的单色光复合而成的光；（2）具有能使光产生折射现象的介质；（3）光从介质上以一定的角度入射，产生折射现象

发生色散的原理：复色光是由多种单色光复合而成，而每种单色光都具有自己的频率；介质对不同频率的光的折射率不同，当复色光入射介质并产生折射时，由于每种单色光的频率不同，折射率不同，因而产生的折射角度不同，此时每种单色光按照自己的折射角度射出，则会与其他颜色的光发生偏离，故而会产生如彩虹般的颜色条带。

跟我讲了一大半色散～然后给我看几张黑白的样张？

是不是棱镜是个等腰三棱镜，AB=AC呀？

让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，在白屏上就形成一条彩色光带，其颜色自上而下依次是七种不同颜色的光。若在白屏上贴一张红纸，则光屏上就出现（ 红）色

因为红纸只反射红色光，其他色光都几乎被吸收。

楼上都说了，红纸只反射红光，太阳光是七色光，只把红色反射回去，其他都吸收了。绿光通过红纸是黑色，但也是纸显黑色，在光屏上承接到的也是反射的光啊，也就是红啦。怎么会穿的过红纸

楼上正解
如果纯绿色光照到红纸上，那当然看到的是黑色啊，因为绿色光全被吸收了。

出现了7种色彩，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这种现象叫做光的色散。而且在红光和紫光的外侧都存在一种不可见光——红外线和紫外线。红外线具有热效应，太阳光的热主要就是以红外线的形式传到地球上的。紫外线的显著性质是能使荧光物质发光如制造验钞机！但它对人的皮肤是有害的。 如果还不够清楚的话 可以参考8上物理书P57—P63

不就是彩虹颜色吗?

红橙黄绿蓝靛紫七色。由于红波最长，紫波最短，照射在光屏上排序就是这样。

出现了7种色彩，依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这种现象叫做光的色散。而且在红光和紫光的外侧都存在一种不可见光——红外线和紫外线。红外线具有热效应，太阳光的热主要就是以红外线的形式传到地球上的。紫外线的显著性质是能使荧光物质发光，验钞机就是用它的这个作用制成的。少量接触紫外线可以使人健康，不过，过量照射会使人得皮肤病