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题型:科普阅读题 难度:0.4 引用次数:67 题号:21614613
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从光的色彩之谜说起

在牛顿之前,人们已注意到白光经过棱镜后会呈现出彩虹的所有颜色。对此现象,笛卡尔认为:白光是纯净物,当光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光。这个观点与光直观看起来的感觉符合,因此得到了广泛认可。但是牛顿却提出了另一种解释:白光是混合物,是棱镜把它分解成了不同颜色的光。

哪种解释对呢?1666年,牛顿设想了如图所示的验证方案,并进行了研究:把通过第一个三棱镜产生的光谱投射到开小孔的白屏上,使不同颜色的光通过不同的小孔,通过控制小孔的开与合,一次只允许一种颜色的光通过小孔;再让通过小孔的单色光投射到第二个三棱镜上。假如笛卡尔的解释是正确的,单色光通过第二个棱镜后,会变成多个颜色的光。如果牛顿的解释是正确的,单色光通过第二个棱镜后,仍然会保持原来的颜色。实验结果是什么呢?当单色光通过第二个棱镜后,光的颜色没有变化。这就排除了笛卡尔的解释,证实了牛顿的解释。

一个理论不是看上去有理就是成立的,还需要实验来排除跟它对立的理论。



(1)1666年,物理学家______用玻璃三棱镜对白光进行“分解”,并进行了相关实验,根据______实验现象,否定了“光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光”的理论;
(2)文中的实验,某一单色光传播至第2个白屏上的过程中共经历了______(填数字)次折射;
(3)红光和紫光以同一角度由空气射向同一个三棱镜,______的折射角更小。

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科普阅读题 | 较难 (0.4)
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瑞利散射


2022年5月7日傍晚,浙江舟山的天空出现血红色的现象,引发了大家的关注,专家认为此现象的主要是由光的瑞利散射形成的。
光在传播过程中遇到介质时会发生吸收、透射、反射和散射现象(如图所示)。光的散射是指光在传播过程中与介质发生作用,部分光偏离原来的入射方向而分散传播的现象。散射的光线在光线前进方向和反方向上的程度是相同的,而在与入射光线垂直的方向上程度最低。
物理学家瑞利发现当光在传播过程中遇到微粒,当微粒的直径远小于入射波的波长时,散射光线的强度与入射光线波长的四次方成反比,即波长愈短,散射愈强,将微粒的直径远小于入射波的波长时的散射称为瑞利散射。
当太阳光在大气中传播时,蓝紫光比红光散射更明显,人的视觉系统对蓝光比紫光更敏感,当雨过天晴或秋高气爽时,蓝色光被散射至弥漫天空,天空即呈现蔚蓝色;当日落时太阳几乎在我们视线的正前方,直射光中的蓝光大量被散射了,剩下的主要是红橙色光,所以日落时太阳附近呈现红色,而云也因为反射太阳光而呈现红色,但天空仍然是蓝色的。许多科技领域也应用到散射和散射理论,如超声检查、芯片检验、聚合过程监视、电脑成像等。

(1)下列现象中不考虑光的传播方向发生改变的是 _____
A.平面镜成像
B.小孔成像
C.放大镜看物体
D.蓝色天空
(2)当光发生散射时,光的传播速度将是 _____
A.变大
B.不变
C.变小
D.无法确定
(3)当光照到海水中时,少量水呈现无色,大量海水呈现蓝色的解释合理的是 _____
A.海水本身就呈淡蓝色,大量海水现象较明显
B.少量海水不符合散射规律,大量海水才符合散射规律
C.无论海水多少,光在海水中都发生散射,大量海水现象更明显
D.海水本身是无色的,在海洋深处有大量蓝色物质
(4)光在传播过程中遇到微粒发生瑞利散射时,散射光强度分布最合理的是 _____(图中“。”表示微粒,线段长短表示光的强弱)。

(5)若可见光中各种色光的强度相等,在空气中波长为750nm红光散射强度与波长为450nm紫光散射强度之比约为 _______
2023-09-23更新 | 296次组卷
科普阅读题 | 较难 (0.4)
【推荐2】阅读短文,回答问题。
光的散射光的散射是指光在传播过程中与介质发生作用,部分光偏离原来的入射方向而分散传播的现象。物理学家瑞利发现当光在传播过程中遇到微粒,当微粒的直径远小于入射波的波长时,散射光线的强度与入射光线波长的四次方成反比,即波长愈短,散射愈强。将微粒的直径远小于入射光的波长时的散射称为瑞利散射。瑞利散射的光线在光线前进方向和反方向上的程度是相同的,而在与入射光线垂直的方向上程度最低。太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光复合而成,七色光波长长短不一,从红光到紫光,波长由长渐短。当太阳光在大气中传播时,蓝紫光比红光散射更明显,人的视觉系统对蓝光比紫光更敏感。当雨过天晴或秋高气爽时,蓝色光被散射至弥漫天空,天空即呈现蔚蓝色;当日落时太阳几乎在我们视线的正前方,直射光中的蓝光大量被散射了,剩下的主要是红橙色光,所以日落时太阳附近呈现红色,而云也因为反射太阳光而呈现红色,但天空仍然是蓝色的。天空的颜色也随高度由蔚蓝色变为青色(约8公里)、暗青色(约11公里)、暗紫色(约13公里)、黑紫色(约21公里)。再往上,空气非常稀薄,大气分子的散射效应极其微弱,天空便为黑暗所湮没。
(1)下列现象是由于发生瑞利散射而形成的是___________
A.小孔成像
B.平面镜成像
C.蓝色天空
D.海市蜃楼
(2)一束光在传播过程中遇到微粒发生瑞利散射,请用一些带箭头的线段表示出从微粒(图中的“○”)发出的散射光的分布情况;___________(用线段长短表示散射光的强弱,箭头指向表示散射光的方向)

   

(3)若可见光中各种色光的强度相等,在空气中波长为450nm紫光散射强度与波长为750nm红光散射强度之比约为___________
(4)站在月球上的宇航员看到的地球是___________(选填“蓝色”“黑色”“白色”或“红色”)的。
2023-06-17更新 | 224次组卷
共计 平均难度:一般