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1738年，一个叫赫胥尔的孩子在英国出生了.赫胥尔小时候是一个普通的孩子，长大之后也没有成为科学家.他的职业是牧师，但他却对太阳光情有独钟,为此他专门买了一块很大的玻璃三棱镜放在自己的桌子上，不时欣赏太阳光透过它形成的七色彩带.1800年的一天早晨，年过花甲的赫胥尔看着美丽的七色彩带，忽然像小孩一样好奇地问自己：“阳光带有热，可是组成太阳光的七种单色光中，哪一种光带的热最多呢？”他的这一看似简单的问题在当时谁也不知道，于是赫胥尔便开始思考这个问题，并试图找出正确的答案.
几天以后，赫胥尔便找到了解决这一问题的方法. 他想，太阳光透过三棱镜分成七种单色光，如果知道了每种光的温度，不就知道它们之中谁带的热量多吗？接着，赫胥尔在自己房中的墙上贴上一张白纸作为光屏，并让经过三棱镜的七色光带照在纸屏上,然后，赫胥尔在每一条光带的位置挂了一支温度计.他怕自己的观察不够全面，又在红光带和紫光带外各挂了一支温度计.
做好这一切之后，赫胥尔记录下每支温度计开始时的读数，然后就在桌旁的椅子上坐下来开始观察.温度计的水银柱缓慢地上升，赫胥尔耐心地等待.大约过了半个小时，所有温度计的读数不再变了.赫胥尔发现绿光区的温度上升了3℃，紫光区的温度上升了2℃，紫光区外的那支温度计的读数几乎没有变化.然而令他吃惊的是，红光区外的那支温度计的读数竟上升了7℃.
一、光的色散和可见光
太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色、不同频率、不同波长的光，形成光谱，光谱上的各种色光都是可见的，人眼能感觉到特定频率范围内的光，即人眼能看到的光，称为可见光.
二、红外线
1.探测红光外侧的热效应
[器材] 三棱镜、光屏、温度计等.
[做法] 让太阳光透过三棱镜做色散实验，如图１所示，把温度计玻璃泡分别放在红光以外、可见光区、紫光以外各个不同位置，观察温度计的示数变化情况.
[注意] （1）温度计的玻璃泡涂黑,使温度计更加灵敏.
（2）光屏、温度计离三棱镜近一些．
[现象]
[推测] 红光外侧还有一些光，只是人眼无法察觉.
[结论] 太阳光中色散区域红光外侧的不可见光叫做红外线， 如图２.红外线能使被照射的物体发热，具有热效应.太阳的热主要就是以红外线的形式传送到地球上的.
2.红外线的应用
红外线可以使物体的温度升高，具有热效应.我们地球受到太阳的照射温度会升高，太阳的热主要是以红外线的形式传到地球上的.而且任何有温度的物体都能辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线就越多，反过来，物体的温度越低，辐射出的红外线就越少.
（1）红外线探测器、红外线照相机
红外探测器、红外照相机通过记录物体辐射的红外线，来识别不同温度的物体.现代遥感卫星上携带的红外探测器甚至可以从高空发现大森林里掉在地上的香烟头发出的红外线.1987年，我国大兴安岭发生特大森林火灾，利用卫星上的红外线探测器拍摄的红外照片，使人们及时准确地获得了火场的位置、范围等重要信息，为扑灭大火创造了有利条件.
（2）响尾蛇导弹
某些动物（如响尾蛇）靠红外线来捕食，人们模仿响尾蛇，发明了一种导弹（如图４），它可以跟踪敌方飞机尾部高温气流辐射的红外线，对其进行有效的攻击.
（3）红外夜视仪
红外夜视仪是通过识别不同温度的物体辐射的红外线，达到侦察目的的一种设备.夜晚，由于人体、岩石、坦克等温度不同，所辐射的红外线强度也不同，在夜视仪上就会有不同的显示.
（4）遥控器原理
如图５所示，家中的电器遥控器是利用红外线来实现对电器控制的.遥控器发出的红外线必须对准电器的红外线接受管，若将不透明物品遮挡在遥控器前，就不能实现遥控，这说明了红外线是沿直线传播的，若将遥控器对准墙壁，也能实现遥控，这又说明了红外线能发生反射.
（5）家庭用红外线治疗仪
a.红外线的热效应通过对人体体表深层的渗透性促进新陈代谢，活化细胞的生理功能.
b.红外线可以促进细胞的增殖和分裂，促进细胞的发育和成长.
c.红外线可以促进血液循环，促进生物酶的活性，通过汗液排泄体内不良的代谢产物.
d.红外线特定的波长可以与生物波长产生共振、共鸣，能提高人体的免疫力.
三、紫外线
1.探究紫外线的存在和特点
[器材] 验钞机、100元钞票、涂有荧光物质的纸条
[猜测] 红光外侧存在红外线，那么紫光外侧是否也存在某些不可见光呢？
[做法] 此实验装置与探测红外线的装置基本相同，将涂有荧光物质的纸条放在紫光外侧，若荧光物质找不到，可用钞票上的荧光标记来代替．教师先用验钞机找出100元钞票上有荧光成分的“100元”字样的位置，用铅笔圈定其位置和范围，然后将钞票“100元”字样的位置放入光谱中，向紫光端慢慢移动，当圈定的位置移至紫光外侧时，观察看到的现象.
[结论] 紫光外侧也存在不可见的光，我们叫它紫外线.紫外线的性质是能使荧光物质发光.
[发现] 紫外线是德国物理学家里特1801年发现的.里特有一次把含有氯化银的照相底片放在可见光谱的紫光外侧，发现底片被感光了.里特没有忽略这个问题，反复探究，终于发现了这里有一种看不见的光，叫紫外线．
2.紫外线的应用
（1）紫外线灭菌.
（2）验钞机验钞:利用荧光物质在紫外线照射下能发光的原理制成的.
3.紫外线与人体健康
适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，维生素D能促进身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和人体健康都有好处.但是过量的紫外线就有害了，它会引发白内障，皮肤过早衰老，甚至会引发癌变.以下是防紫外线的一些措施：
4.紫外线与臭氧层
在距离地面20～25km的平流层内，聚集了一层具有微腥臭、浅蓝色的气体，科学家称之为臭氧层. 臭氧层好像是地球的保护伞，能吸收绝大部分来自太阳的紫外线(太阳是天然的紫外线来源)，使太阳辐射的紫外线不能全部到达地面，从而使地球上的生物免受大量紫外线的直接照射. 太阳辐射的紫外线一旦能全部到达地面，地球上的植物、动物包括人类都将不可能生存.
但是，由于人类大量使用会破坏臭氧层的氟氯碳化物，如早期冰箱中的氟利昂,美发用的发胶、摩丝等，使臭氧层的浓度越来越稀薄，甚至在南极上空形成了臭氧空洞，对生态环境和人类健康都构成了严重威胁.因此，全世界的科学家都在呼吁禁止使用氟氯碳化物.
四、典型题目分析
1.为什么登山运动员都要戴一副黑眼镜？
答：原来，高山上空气稀薄，山峰上大都积聚了千年不化的皑皑白雪．白雪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.
2.现有两个光源,一个能产生红外线，一个能产生紫外线，光源上无任何标志，你有什么办法可以区分出来它们中哪一个是红外光源？哪一个是紫外光源吗？
答：用红外光源和紫外光源分别照射100元钞票上有荧光成分的“100元”字样的位置，如果荧光物质发光，则该光源为紫外光源.其他方法合理也行.
3.某战斗机正在执行任务，飞行员突然在飞机的雷达中发现有一枚敌方的“响尾蛇”红外线制导导弹正向自己飞来．问，
（１）该型号导弹为什么能自动跟踪飞机？
（２）如果你是飞行员，你将采用怎样的方法逃脱？
答：“响尾蛇”红外线制导导弹是根据对方飞机尾部高温气流辐射的红外线来实现跟踪的，从而对其进行有效的攻击.
响尾蛇导弹是一种红外制导的近距离空对空格斗导弹，对付这种红外制导武器，最好的办法就是发射红外诱饵弹, 把红外制导导弹引向红外诱饵弹的范围，促使红外制导导弹攻击红外诱饵弹.
响尾蛇导弹是第一代红外制导导弹，效率很低，只能进行轴向攻击，不具备过载攻击的能力, 加大过载或是俯仰角就可以逃脱红外制导导弹的攻击.越南战争中美军总共发射了100多枚响尾蛇导弹，只有10枚打中了飞机，其中还有一枚击中的是自己的友机.
4.天气预报中经常出现的“紫外线系数”以及化妆品上标明的“防晒系数”的含义各是什么？
答：紫外线指数是指：当太阳在天空中的位置最高时（一般是在中午前后，即从上午10时至下午3时的时间段里），到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度.紫外线指数变化范围用0～15的数字来表示，通常，夜间的紫外线指数为0，热带高原地区晴天时的紫外线指数为15.紫外线指数越高，表示紫外线辐射对人体皮肤的损伤程度越大.
防晒系数：用 SPF表示,是防晒品对保护肌肤隔离紫外线时间的程度.
以SPF15为例,若你在未使用防晒品时,肌肤曝晒在太阳底下10分种就会晒红,则SPF15可以保护肌肤在10(分钟)×15(SPF)=150分钟后才会晒红.但由于不同人的皮肤抗晒程度不同，所以同系数的防晒品对每个人的保护时间长短也不同,最重要的还是要经常补擦.
几天以后，赫胥尔便找到了解决这一问题的方法. 他想，太阳光透过三棱镜分成七种单色光，如果知道了每种光的温度，不就知道它们之中谁带的热量多吗？接着，赫胥尔在自己房中的墙上贴上一张白纸作为光屏，并让经过三棱镜的七色光带照在纸屏上,然后，赫胥尔在每一条光带的位置挂了一支温度计.他怕自己的观察不够全面，又在红光带和紫光带外各挂了一支温度计.
做好这一切之后，赫胥尔记录下每支温度计开始时的读数，然后就在桌旁的椅子上坐下来开始观察.温度计的水银柱缓慢地上升，赫胥尔耐心地等待.大约过了半个小时，所有温度计的读数不再变了.赫胥尔发现绿光区的温度上升了3℃，紫光区的温度上升了2℃，紫光区外的那支温度计的读数几乎没有变化.然而令他吃惊的是，红光区外的那支温度计的读数竟上升了7℃.
一、光的色散和可见光
太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色、不同频率、不同波长的光，形成光谱，光谱上的各种色光都是可见的，人眼能感觉到特定频率范围内的光，即人眼能看到的光，称为可见光.
二、红外线
1.探测红光外侧的热效应
[器材] 三棱镜、光屏、温度计等.
[做法] 让太阳光透过三棱镜做色散实验，如图１所示，把温度计玻璃泡分别放在红光以外、可见光区、紫光以外各个不同位置，观察温度计的示数变化情况.
[注意] （1）温度计的玻璃泡涂黑,使温度计更加灵敏.
（2）光屏、温度计离三棱镜近一些．
[现象]
[推测] 红光外侧还有一些光，只是人眼无法察觉.
[结论] 太阳光中色散区域红光外侧的不可见光叫做红外线， 如图２.红外线能使被照射的物体发热，具有热效应.太阳的热主要就是以红外线的形式传送到地球上的.
2.红外线的应用
红外线可以使物体的温度升高，具有热效应.我们地球受到太阳的照射温度会升高，太阳的热主要是以红外线的形式传到地球上的.而且任何有温度的物体都能辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线就越多，反过来，物体的温度越低，辐射出的红外线就越少.
（1）红外线探测器、红外线照相机
红外探测器、红外照相机通过记录物体辐射的红外线，来识别不同温度的物体.现代遥感卫星上携带的红外探测器甚至可以从高空发现大森林里掉在地上的香烟头发出的红外线.1987年，我国大兴安岭发生特大森林火灾，利用卫星上的红外线探测器拍摄的红外照片，使人们及时准确地获得了火场的位置、范围等重要信息，为扑灭大火创造了有利条件.
（2）响尾蛇导弹
某些动物（如响尾蛇）靠红外线来捕食，人们模仿响尾蛇，发明了一种导弹（如图４），它可以跟踪敌方飞机尾部高温气流辐射的红外线，对其进行有效的攻击.
（3）红外夜视仪
红外夜视仪是通过识别不同温度的物体辐射的红外线，达到侦察目的的一种设备.夜晚，由于人体、岩石、坦克等温度不同，所辐射的红外线强度也不同，在夜视仪上就会有不同的显示.
（4）遥控器原理
如图５所示，家中的电器遥控器是利用红外线来实现对电器控制的.遥控器发出的红外线必须对准电器的红外线接受管，若将不透明物品遮挡在遥控器前，就不能实现遥控，这说明了红外线是沿直线传播的，若将遥控器对准墙壁，也能实现遥控，这又说明了红外线能发生反射.
（5）家庭用红外线治疗仪
a.红外线的热效应通过对人体体表深层的渗透性促进新陈代谢，活化细胞的生理功能.
b.红外线可以促进细胞的增殖和分裂，促进细胞的发育和成长.
c.红外线可以促进血液循环，促进生物酶的活性，通过汗液排泄体内不良的代谢产物.
d.红外线特定的波长可以与生物波长产生共振、共鸣，能提高人体的免疫力.
三、紫外线
1.探究紫外线的存在和特点
[器材] 验钞机、100元钞票、涂有荧光物质的纸条
[猜测] 红光外侧存在红外线，那么紫光外侧是否也存在某些不可见光呢？
[做法] 此实验装置与探测红外线的装置基本相同，将涂有荧光物质的纸条放在紫光外侧，若荧光物质找不到，可用钞票上的荧光标记来代替．教师先用验钞机找出100元钞票上有荧光成分的“100元”字样的位置，用铅笔圈定其位置和范围，然后将钞票“100元”字样的位置放入光谱中，向紫光端慢慢移动，当圈定的位置移至紫光外侧时，观察看到的现象.
[结论] 紫光外侧也存在不可见的光，我们叫它紫外线.紫外线的性质是能使荧光物质发光.
[发现] 紫外线是德国物理学家里特1801年发现的.里特有一次把含有氯化银的照相底片放在可见光谱的紫光外侧，发现底片被感光了.里特没有忽略这个问题，反复探究，终于发现了这里有一种看不见的光，叫紫外线．
2.紫外线的应用
（1）紫外线灭菌.
（2）验钞机验钞:利用荧光物质在紫外线照射下能发光的原理制成的.
3.紫外线与人体健康
适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，维生素D能促进身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和人体健康都有好处.但是过量的紫外线就有害了，它会引发白内障，皮肤过早衰老，甚至会引发癌变.以下是防紫外线的一些措施：
4.紫外线与臭氧层
在距离地面20～25km的平流层内，聚集了一层具有微腥臭、浅蓝色的气体，科学家称之为臭氧层. 臭氧层好像是地球的保护伞，能吸收绝大部分来自太阳的紫外线(太阳是天然的紫外线来源)，使太阳辐射的紫外线不能全部到达地面，从而使地球上的生物免受大量紫外线的直接照射. 太阳辐射的紫外线一旦能全部到达地面，地球上的植物、动物包括人类都将不可能生存.
但是，由于人类大量使用会破坏臭氧层的氟氯碳化物，如早期冰箱中的氟利昂,美发用的发胶、摩丝等，使臭氧层的浓度越来越稀薄，甚至在南极上空形成了臭氧空洞，对生态环境和人类健康都构成了严重威胁.因此，全世界的科学家都在呼吁禁止使用氟氯碳化物.
四、典型题目分析
1.为什么登山运动员都要戴一副黑眼镜？
答：原来，高山上空气稀薄，山峰上大都积聚了千年不化的皑皑白雪．白雪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.
2.现有两个光源,一个能产生红外线，一个能产生紫外线，光源上无任何标志，你有什么办法可以区分出来它们中哪一个是红外光源？哪一个是紫外光源吗？
答：用红外光源和紫外光源分别照射100元钞票上有荧光成分的“100元”字样的位置，如果荧光物质发光，则该光源为紫外光源.其他方法合理也行.
3.某战斗机正在执行任务，飞行员突然在飞机的雷达中发现有一枚敌方的“响尾蛇”红外线制导导弹正向自己飞来．问，
（１）该型号导弹为什么能自动跟踪飞机？
（２）如果你是飞行员，你将采用怎样的方法逃脱？
答：“响尾蛇”红外线制导导弹是根据对方飞机尾部高温气流辐射的红外线来实现跟踪的，从而对其进行有效的攻击.
响尾蛇导弹是一种红外制导的近距离空对空格斗导弹，对付这种红外制导武器，最好的办法就是发射红外诱饵弹, 把红外制导导弹引向红外诱饵弹的范围，促使红外制导导弹攻击红外诱饵弹.
响尾蛇导弹是第一代红外制导导弹，效率很低，只能进行轴向攻击，不具备过载攻击的能力, 加大过载或是俯仰角就可以逃脱红外制导导弹的攻击.越南战争中美军总共发射了100多枚响尾蛇导弹，只有10枚打中了飞机，其中还有一枚击中的是自己的友机.
4.天气预报中经常出现的“紫外线系数”以及化妆品上标明的“防晒系数”的含义各是什么？
答：紫外线指数是指：当太阳在天空中的位置最高时（一般是在中午前后，即从上午10时至下午3时的时间段里），到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度.紫外线指数变化范围用0～15的数字来表示，通常，夜间的紫外线指数为0，热带高原地区晴天时的紫外线指数为15.紫外线指数越高，表示紫外线辐射对人体皮肤的损伤程度越大.
防晒系数：用 SPF表示,是防晒品对保护肌肤隔离紫外线时间的程度.
以SPF15为例,若你在未使用防晒品时,肌肤曝晒在太阳底下10分种就会晒红,则SPF15可以保护肌肤在10(分钟)×15(SPF)=150分钟后才会晒红.但由于不同人的皮肤抗晒程度不同，所以同系数的防晒品对每个人的保护时间长短也不同,最重要的还是要经常补擦.