例题 01 水中平面镜产生彩色光斑 知识清单例题
题目
用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,这是光的____现象;如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在白纸上看到一个彩色的光斑,说明白光由____混合而成的。
答案与解析
解析
平面镜把室外阳光改变方向送入室内，是反射。装置让白光形成彩色光斑，说明白光由各种色光混合组成。分色与不同色光在水和空气界面的折射差异有关，不是平面镜自行发出彩光。
本题结论
反射；各种色光。
外观
光的色散
白光分出彩色光带，红灯下的物体改变外观，光谱之外的辐射让传感器产生响应。这些现象都与光有关，但要分清分色、混色和选择性反射。
一、知识点 理解概念
1. 白光与色散
太阳光经过三棱镜，白光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，这种现象叫光的色散。它说明白光是由多种色光组成的复色光。
不同色光在棱镜中的折射偏折程度不同，原本混合的色光因而在屏上分开。在通常玻璃棱镜条件下，红光偏折较小，紫光偏折较大。
- 彩虹：太阳光经过水滴，出现不同颜色组成的光带。
- 平面镜改变光的方向：主要是反射，单纯镜面反射不等于分色。
- 水中斜放平面镜产生彩色光斑：既有镜面反射，也有水与空气界面处不同色光的折射；不能说镜子自行产生各种颜色。
2. 色光三原色与混合
色光三原色是红、绿、蓝。不同比例的色光叠加，可以产生不同的颜色视觉效果。
这里讨论的是光的叠加，不是颜料混合。红光与绿光混合可以看起来呈黄色，但这不代表单色黄光也能被三棱镜分成红、绿两种光。视觉颜色相近，不一定具有相同的色光组成。
3. 物体颜色取决于什么光进入眼睛
| 物体 | 主要考虑的过程 | 初中常用模型 |
|---|---|---|
| 不透明有色物体 | 选择性反射 | 主要反射与所显颜色相应的色光 |
| 透明有色物体 | 选择性透射 | 主要透过与所显颜色相应的色光 |
| 白色表面 | 反射 | 能反射多种可见色光 |
| 黑色表面 | 吸收 | 对多种可见色光吸收较强，反射较少 |
观察颜色要同时考虑照来的光和物体能够反射或透过的光。绿色物体在只有红光的照明下，没有绿光可反射，在题目的理想模型中会显黑；不能凭白光下的外观判断所有照明下的颜色。
这些是便于分析的近似模型。真实材料往往反射一定范围的色光，不能把“某色物体主要反射某色光”解释为精确只反射单一波长。
4. 红外线与紫外线
| 比较项 | 红外线 | 紫外线 |
|---|---|---|
| 所在位置 | 可见光谱红端外侧 | 可见光谱紫端外侧 |
| 人眼能否直接看见 | 不能 | 不能 |
| 典型作用 | 热效应，可被相应传感器探测 | 使荧光物质发光；在相应条件下用于杀菌 |
| 常见应用 | 红外遥控、热成像 | 荧光防伪等 |
红外线不是“深红色的光”，紫外线也不是紫色可见光。看不见不代表没有作用，可通过传感器温度变化或荧光反应等间接探测。可见光也能使物体升温，不能只凭“温度升高”就唯一认定有红外线。
二、考点 方法与例题
1. 分清改向与分色
先问题目突出什么变化：只改变传播方向，检查反射或折射；白光分出不同色光，才是色散。同一装置中可以发生多个过程，应回答所问的那一步。
例题 02 瀑布水雾中的彩虹 2024 江苏镇江中考
题目
诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹,此现象属于()
A. 光的直线传播
B. 光的色散
C. 光的反射
D.小孔成像
答案与解析
解析
题目强调不同颜色组成的光带。太阳白光经水滴后分成不同色光，属于色散，选 B。水滴中的光路可以涉及反射，但单说反射不足以说明这里的分色特征。
本题结论
B。
2. 更换光源后，逐部分判断颜色
- 读出照明实际含有哪些色光。
- 看物体是不透明还是透明，分别分析反射或透射。
- 找照明色光与物体能反射、透过色光的共同部分。
- 复合物体逐部分判断，再核对选项，不能只判断一处。
例题 03 红光下的西瓜 2024 江苏常州中考·改编
题目
切片西瓜在白光照射下呈现绿皮、黑籽、红瓤。改用红色光照射，按不透明物体选择性反射的理想模型，西瓜呈现（ ）。
A. 黑皮、红籽、红瓤
B. 绿皮、黑籽、红瓤
C. 黑皮、黑籽、红瓤
D. 黑皮、黑籽、黑瓤
答案与解析
解析
按题目采用的理想化反射模型，红光中没有绿光供绿皮反射，因此绿皮显黑；黑籽反射很少，仍显黑；红瓤能反射红光，仍显红。A 把黑籽误判为红色，B 忽略光源改变，D 忽略红瓤能反射红光。
本题结论
C。
3. 用可观察效应探测不可见光
先确认传感器位于光谱哪里，再读取温度或荧光等证据。不同位置、相同测量条件下的结果可以比较；不能省去实验位置，只背“温度高就是红外”。
例题 04 光谱两端之外的温度变化 依据2024 江苏苏州中考题改编
题目
太阳光经三棱镜色散后形成彩色光带。将同样的电子温度传感器分别放在红端外侧和紫端外侧；在本次实验中，红端外侧测得的温度曲线为②，另一侧为①，如图所示。
曲线①所对应的不可见光能使什么物质发光？曲线②所对应的不可见光叫什么？
答案与解析
解析
曲线②表示温度上升更明显，与题目明确的红端外侧传感器对应；红端外侧的不可见辐射为红外线。另一个传感器位于紫端外侧，对应紫外线，可使荧光物质发光。
温度曲线反映传感器对辐射的响应，不等于人眼看到了不可见光；结论依赖已给出的光谱位置与实验条件。
本题结论
①对应的紫外线可使荧光物质发光；②对应红外线。
三、坑点 辨析与纠错
1. 红灯照到什么，什么就变红
光照来之后，还要看物体能否把这部分光反射到眼睛。绿皮在红光下不能反射出光源中没有的绿光；黑籽也不会只因受到红光照射就变成亮红色。
自查例题 3： 分别列“照来的光—可反射的光—进入眼睛的光”，不要一步跳到熟悉的白光外观。
2. 红绿混合呈黄，所以所有黄光都能分成红绿
色光混合的视觉效果与色光本身的组成不是同一个问题。红、绿混合可呈黄，但单色黄光不是红光和绿光的混合，不能由视觉相同反推组成相同。
3. 把可见的紫色光当成紫外线
红外线、紫外线都在人眼的可见范围之外。某装置看起来发蓝紫色光，只能说明有可见光进入眼睛，不能说眼睛直接看到了紫外线。
同样，传感器温度升高是间接证据，不是“红外线被看见了”；判断辐射种类还要检查光谱位置和测量条件。