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2. 看不见的光

光现象 · 初二
讲清楚它是什么

定义 电磁波谱中波长比紫光短(频率更高)或比红光长(频率更低),人眼无法直接感知的辐射。

从哪来 本节为初二物理光学部分的起点,基于学生已有的“可见光”及“光的直线传播”等基础认知,拓展至不可见光领域。

为什么 人眼视网膜上的感光细胞(视锥细胞和视杆细胞)只对特定波长范围(约380nm-780nm)的光子能量敏感。波长过长(如红外线)光子能量不足以激发电子跃迁,波长过短(如紫外线)光子能量过高且被大气层或角膜吸收,因此人眼“看不见”。

生活经验类比法
适合感性思维强、喜欢联系生活的学生。 先问学生:“为什么冬天晒太阳觉得暖和,但看不见‘热’?”引出红外线。再问:“为什么验钞机照一下假币就现形,但平时看不见?”引出紫外线。通过“看不见但能感觉到/有作用”的现象,建立“不可见光”的概念。
光谱连续谱推演法
适合逻辑性强、喜欢探究原理的学生。 展示牛顿三棱镜实验图,指出红光外侧和紫光外侧还有空间。解释光是一种波,波长连续变化。人眼只是这个连续谱中的一小段“窗口”。就像收音机只能接收特定频率,人眼只能接收特定波长,超出范围就是“看不见的光”。
应用驱动法
适合目标导向型、对科技应用感兴趣的学生。 直接列举高科技应用:夜视仪(红外)、遥控器(红外)、杀菌灯(紫外)、防伪技术(紫外)。让学生先知道“它们有什么用”,再倒推“它们是什么”。强调这些光虽然看不见,但物理性质(如热效应、化学效应)非常显著。
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练一道
基础题
红外线和紫外线都是看不见的光。下列应用中,利用红外线的是( ) A. 医院杀菌 B. 验钞机 C. 电视遥控器 D. 使荧光物质发光
变式
某同学认为“红外线比可见光频率高,所以能量更大,应该更危险”。请判断该说法是否正确,并说明理由。
看解答过程
A、B、D均利用紫外线的化学效应(杀菌、使荧光物质发光);C利用红外线的遥控功能(热效应及信号传输)。
试试手自己判
检测题
关于红外线和紫外线,下列说法正确的是( ) A. 红外线在光谱中位于红光的外侧,频率比红光高 B. 紫外线在光谱中位于紫光的外侧,波长比紫光短 C. 红外线能使荧光物质发光,紫外线能用于电视遥控 D. 红外线和紫外线都是可见光,只是人眼有时看不清
看答案和判分标准
答案:B
判对标准:
- 选A错:红外在红光外,波长更长,频率更低。
- 选B对:紫外在紫光外,波长更短,频率更高。
- 选C错:特性反了,红外遥控,紫外使荧光发光。
- 选D错:定义错误,它们是不可见光。
- 只有选B且能解释清楚波长/频率关系者,视为真掌握。
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