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1、第三章第二节人眼看不人眼看不见的光的光“光光”的发现史的发现史光的色散光的色散实验实验红红外线外线的发现的发现紫紫外线外线的发现的发现 16721672年年人们发现太阳人们发现太阳光光( (白光白光) )是由各种颜色的是由各种颜色的光复合而成的。当时，牛光复合而成的。当时，牛顿做出了单色光在性质上顿做出了单色光在性质上比白光跟简单的著名结论。比白光跟简单的著名结论。我们用分光棱镜可把太阳我们用分光棱镜可把太阳光光( (白光白光) )分解为红、橙、分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、靛、紫黄、绿、青、蓝、靛、紫等单色光。等单色光。 牛顿牛顿光的色散实验光的色散实验 1800 1800年英国年英国物理学
2、家物理学家赫歇尔赫歇尔在三在三棱镜光谱的红光端外发现了不可见的棱镜光谱的红光端外发现了不可见的热射线热射线红外线红外线。 红外线的发现红外线的发现 赫歇尔在研究各种色光的热量时，有意地赫歇尔在研究各种色光的热量时，有意地 把暗室的唯一的窗户用木板堵住，并在板上开了把暗室的唯一的窗户用木板堵住，并在板上开了一条矩形的孔，孔内装一个分光棱镜。当太阳光一条矩形的孔，孔内装一个分光棱镜。当太阳光通过这个棱镜时，便被分解成彩色光带。这时他通过这个棱镜时，便被分解成彩色光带。这时他用温度计去测量光带中不同色光所包含的能量。用温度计去测量光带中不同色光所包含的能量。为了和环境温度比较，他在彩色光带的附近放几
3、为了和环境温度比较，他在彩色光带的附近放几支用作比较的温度计，来测量周围环境的温度。支用作比较的温度计，来测量周围环境的温度。在实验中，他偶尔发现一个奇怪的现象：放在光在实验中，他偶尔发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的温度计，比室内其它温度计的指示值带红光外的温度计，比室内其它温度计的指示值都要高。经过对多次反复实验，这个所谓含热量都要高。经过对多次反复实验，这个所谓含热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。面。 于是赫歇尔宣布，太阳发出的光于是赫歇尔宣布，太阳发出的光线中除可见光外，还有一种人眼看不线中除可见光外，还有一种人眼看不见的见的
4、“热线热线”，这种看不见的，这种看不见的“热线热线”位于红色光外测，因而叫作位于红色光外测，因而叫作红外线红外线。红外线也常常被称为红外辐射线简称红红外线也常常被称为红外辐射线简称红外辐射。外辐射。探究活动 做法：做法： 让太阳光透过三棱镜重做色散实验，把温让太阳光透过三棱镜重做色散实验，把温度计玻璃泡分别放在红光以外、可见光区、紫度计玻璃泡分别放在红光以外、可见光区、紫光以外各不同位置，观察温度计的示数变化情光以外各不同位置，观察温度计的示数变化情况。况。 现象：现象： 温度计放在红光外侧时，温度会上升。温度计放在红光外侧时，温度会上升。结论：结论： 红光外侧存在着一种不可见光红光外侧存在着
5、一种不可见光红外线。红外线。红外线能使被照射的物体发热，具有红外线能使被照射的物体发热，具有热效应热效应。 为了使温度计更加灵敏，可以把温度计的玻璃为了使温度计更加灵敏，可以把温度计的玻璃泡涂成（泡涂成（ ）色，这是为什么？）色，这是为什么？ 思考思考注意注意用来接收色散光谱的光屏应该放在没有阳光直射用来接收色散光谱的光屏应该放在没有阳光直射的地方！的地方！对不可见事物通过其可见的效应来对该事物进行对不可见事物通过其可见的效应来对该事物进行研究的方法，叫做研究的方法，叫做转换法转换法。方法方法红外线的特点红外线的特点（1）红外线具有红外线具有热效应热效应，能使被照射的物，能使被照射的物体发热。
6、体发热。（2）太阳的热主要就是通过红外线的形式）太阳的热主要就是通过红外线的形式传送到地球的。传送到地球的。（3）物体能吸收红外线，也能向外辐射红）物体能吸收红外线，也能向外辐射红外线。外线。（4）一切物体（任何温度高于绝对零度的）一切物体（任何温度高于绝对零度的物体物体）都在不停地向外辐射红外线，不同温都在不停地向外辐射红外线，不同温度的物体向外辐射的红外线强度不同。度的物体向外辐射的红外线强度不同。红外线的应用紫外线的发现紫外线的发现里特里特（Ritter,1776Ritter,177618101810年）年）德国物理学家德国物理学家 里特对红外线的发现极感兴趣，他坚信物理里特对红外线的发
7、现极感兴趣，他坚信物理学事物具有学事物具有两极对称性两极对称性，认为既然可见光谱红端，认为既然可见光谱红端之外有不可见的辐射，那么在可见光谱的紫端之之外有不可见的辐射，那么在可见光谱的紫端之外也一定可以发现不可见的辐射。外也一定可以发现不可见的辐射。18011801年年，他先，他先把一张纸放在氯化银溶液中浸泡一下，然后把它把一张纸放在氯化银溶液中浸泡一下，然后把它放在三棱镜可见光谱的紫光区域邻近。里特发现，放在三棱镜可见光谱的紫光区域邻近。里特发现，紫光外部地方的纸片强烈地变黑，说明纸片的这紫光外部地方的纸片强烈地变黑，说明纸片的这一部分受到了一种看不见的射线照射。里特把紫一部分受到了一种看不
8、见的射线照射。里特把紫光外附近的不可见光叫做光外附近的不可见光叫做“去氧射线去氧射线”，这就是，这就是我们所说的我们所说的紫外线紫外线。 探究活动探究紫外线的特点探究紫外线的特点做法：做法： 将涂有荧光物质的纸条放在紫光将涂有荧光物质的纸条放在紫光外侧，观察看到的现象外侧，观察看到的现象总结：总结： 你看到了什么现象？说明什么道你看到了什么现象？说明什么道理？理？紫外线的特点与应用紫外线最显著的特点就是它能使荧光物质发光紫外线能杀菌紫外线与人类生活紫外线与人类生活、健康密切相关。适度的紫外线照射有益健康，而过量的紫外线照射会有损人体健康，所以必须注意防护。例如：防紫外线面罩、防紫外线眼镜、防紫
9、外线伞、防晒霜等等紫外线与大气臭氧层保护光谱红外线紫外线可见光不可见光 不可见光红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫想一想1.市面上出售的小型晶体管激光器，发出的光是红色的，所以很多人称它为“红外线”，你认为这种说法对吗？为什么？2.人们每隔一段时间总要把衣、被放到太阳下晒一晒，这样有利于健康，根据我们学过的物理知识，说说这样做的道理。 原来，高山上空气稀薄，山峰上大都积聚了千年不化的皑皑自雪。白色的东西，反射光线的本领特别强，而高山上的太阳光辐射特别强烈。阳光里包含着大量的紫外线和红外线，眼睛是人体最灵敏的感光器官，强烈的紫外线和红外线照射在眼睛的视网膜上，能灼伤视网膜的视觉细胞。引起视力减退。严重的
10、甚至完全失明。因此，为了保护眼睛，必须戴一副特制的墨镜，这种墨镜的镜片玻璃里加入了能够吸收红外线和紫外线的氧化铁和氧化钴，墨镜正是用这种特制玻璃配起来的。为什么登山运动员都要戴一副黑眼镜？为什么登山运动员都要戴一副黑眼镜？红外线探测器大兴安岭火灾林区的红外照片由红外线太空望远镜可看穿不透明黑暗团状物的内部结构“响尾蛇”导弹红外线感应灯红外线夜视仪 红外线夜视仪是通过识别不同温度的红外线夜视仪是通过识别不同温度的物体辐射的红外线物体辐射的红外线, ,达到侦察目的的一达到侦察目的的一种设备。种设备。红外线摄像（照相）机红外照片遥控器人体可释放红外线人体可释放红外线能量，用红外胶片能量，用红外胶片拍出的拍出的 “热谱图热谱图”。制图上用不同的颜制图上用不同的颜色表示不同的温度。色表示不同的温度。紫外线灭菌灯紫外线验钞器防紫外线面罩电焊时发出的弧光含有大量的紫外线，工人必须戴上特制的防护面具。防紫外线伞炎炎夏日，各种防紫外线伞保护人体皮肤免受紫外线直接照射。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
