文周瑩瑩(江蘇大學(xué)物理系)

探尋光家族

文周瑩瑩(江蘇大學(xué)物理系)

天空中出現(xiàn)了美麗的彩虹

一望無(wú)際的大草原和藍(lán)天白云

看到上面這幾幅圖，你會(huì)想到什么？如果你是位旅游愛(ài)好者，如果你是位食客，如果你是位愛(ài)思考的學(xué)生，想法一定不同！

其實(shí)這些都是太陽(yáng)賜予我們的，太陽(yáng)光為我們提供了足夠的能量，使得地球保持著一定的溫度。同時(shí)，植物的光合作用又為人類和動(dòng)物們提供了充足的食物。

然而，太陽(yáng)光也是由很多“成員”組成的，并且它們都“神通廣大”！

美麗的可見(jiàn)光

太陽(yáng)光為什么會(huì)使我們的大自然這么美麗呢？下面，讓我們動(dòng)手去探尋其中的奧秘吧！

利用三棱鏡將太陽(yáng)光分解成了美麗的七色光

實(shí)驗(yàn)1 太陽(yáng)光變身為美麗的“彩虹”

實(shí)驗(yàn)器材：三棱鏡、水盆、水、平面鏡

實(shí)驗(yàn)方法：

1.將三棱鏡放在室內(nèi)的陽(yáng)光處，調(diào)整位置找到美麗的光帶。

2.將平面鏡傾斜地放入有水的水盆中，調(diào)整平面鏡和水盆的位置，在墻頂會(huì)看到美麗的“彩虹”。

仔細(xì)觀察，七色光的排列順序是：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。我們看到物體呈現(xiàn)出不同的顏色，這是因?yàn)椴煌奈矬w能反射不同的光，如紅色物體只能反射紅色光，反射進(jìn)入人眼后，我們就看到了不同的顏色。

清潔、光明的使者——紫外線

可見(jiàn)光使我們的世界變得美麗，但還有一種不可見(jiàn)的紫外線，它可是我們的清潔工，守護(hù)著我們的健康！

在紫光的外側(cè)，還有一種我們看不見(jiàn)的紫外線，紫外線屬于廣譜殺菌類，據(jù)目前研究，它可以殺死現(xiàn)在所知道的所有細(xì)菌和病毒。所以，在醫(yī)院里，當(dāng)病人出院后要進(jìn)行紫外線消毒。

另外，冬天曬被子，不僅能使被子溫暖干燥，還可以有效地殺死細(xì)菌。剛曬過(guò)的被子上有一股“陽(yáng)光的味道”，其實(shí)，它是被子上的細(xì)菌被殺死后留下的味道。

紫外線可以殺死細(xì)菌和病毒，它還可以給人帶來(lái)光明。細(xì)心的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，家里日光燈的管壁是白色的，而醫(yī)院里紫外線燈的管壁卻是無(wú)色的，這是因?yàn)獒t(yī)院里的紫外線燈發(fā)出的光可以直接從玻璃射出，而日光燈的管壁有熒光粉，紫外線無(wú)法直接射出，照到熒光粉上就會(huì)發(fā)出明亮的光！

下面一起來(lái)試試怎樣用紫外線讓熒光粉發(fā)光吧！

冬天曬被子，不僅能使被子干燥柔軟，更能殺滅有害細(xì)菌

普通的節(jié)能燈管壁有熒光粉

物利用光合作用結(jié)出累累碩果

實(shí)驗(yàn)2 紫2外線與熒光粉

實(shí)驗(yàn)器材：紫外線燈、紙幣、洗衣液

實(shí)驗(yàn)方法：

1.用紫外線燈照射紙幣，會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)什么都沒(méi)有的地方，出現(xiàn)了紙幣的面值。

2.將洗衣液放在黑暗處，用紫外線燈照射洗衣液，如果看到洗衣液明顯變亮，說(shuō)明里面有熒光粉，亮度越大，說(shuō)明熒光粉的含量越高。

紫外線可以使熒光粉發(fā)光，但是，過(guò)多的熒光粉會(huì)損害人體健康，所以，利用紫外線燈就可以很容易地鑒別洗衣液里是否有熒光粉。紙幣之所以能夠出現(xiàn)面值，就是事先在固定位置加入了熒光粉，這是一種防假幣的技術(shù)！

人眼看不到紫外線，蒼蠅和蚊子卻能看到，并且它們喜歡飛向紫外線。因此，人們利用這種性質(zhì)，制造出了誘蚊燈，利用其發(fā)出的微弱的紫外線和高壓電來(lái)殺死蒼蠅和蚊子。因?yàn)闆](méi)有藥物的污染，這個(gè)方法在一些公共場(chǎng)所被廣泛使用。

另外，適量的紫外線照射皮膚，除有殺菌作用外，對(duì)人體各項(xiàng)功能都有好處，據(jù)科學(xué)家研究：人體所需的維生素D中，有90%都需要依靠曬太陽(yáng)獲得。維生素D能促進(jìn)骨骼的形成，因此被稱為“陽(yáng)光維生素”！

曬太陽(yáng)使人更健康

將溫暖撒向人間的紅外線

在紅光的外側(cè)，還有一種不可見(jiàn)光——紅外線，它可是帶給人們溫暖的光！溫暖的太陽(yáng)光、能煮食物的火苗、驅(qū)趕寒冷的取暖器，它們都會(huì)發(fā)出紅外線。

其實(shí)任何物體都會(huì)發(fā)出紅外線，溫度越高發(fā)出的紅外線越強(qiáng)，溫度越低發(fā)出的紅外線則越弱。另外，光線很容易被黑色的物質(zhì)吸收，為了將太陽(yáng)光中的能量貯藏起來(lái)，人們制造了太陽(yáng)能熱水器，它的集熱管就是黑色的。

太陽(yáng)能熱水器能大量吸收來(lái)自太陽(yáng)的熱量

下面，就讓我們一起來(lái)感受黑色物質(zhì)神奇的吸熱本領(lǐng)吧！

實(shí)驗(yàn)3黑色物質(zhì)神奇的吸熱本領(lǐng)

實(shí)驗(yàn)器材：兩支溫度計(jì)、黑布與白布、兩個(gè)水盆

實(shí)驗(yàn)方法：

1.將兩支溫度計(jì)分別用黑布和白布包裹一層，放置在陽(yáng)光下，每隔1分鐘觀察下溫度計(jì)的示數(shù)。

2.將黑布和白布放在水盆里，再將溫度計(jì)放入水盆中，放置在太陽(yáng)下，每隔15分鐘觀察下溫度計(jì)的示數(shù)。

你會(huì)觀察到一個(gè)共同的現(xiàn)象：用黑布包裹和放置有黑布的水盆溫度上升較快。這充分說(shuō)明在光照相同的情況下，黑色更容易吸收熱量。

比較黑色與白色的吸熱能力

光美化了我們的世界，給我們帶來(lái)了豐富的食物，而且紫外線使我們的環(huán)境變得清潔，紅外線給我們帶來(lái)溫暖，這就是美麗而“勤勞”的“光家族”！