探寻光家族

文周莹莹(江苏大学物理系)

探寻光家族

文周莹莹(江苏大学物理系)

天空中出现了美丽的彩虹

一望无际的大草原和蓝天白云

看到上面这几幅图，你会想到什么？如果你是位旅游爱好者，如果你是位食客，如果你是位爱思考的学生，想法一定不同！

其实这些都是太阳赐予我们的，太阳光为我们提供了足够的能量，使得地球保持着一定的温度。同时，植物的光合作用又为人类和动物们提供了充足的食物。

然而，太阳光也是由很多“成员”组成的，并且它们都“神通广大”！

美丽的可见光

太阳光为什么会使我们的大自然这么美丽呢？下面，让我们动手去探寻其中的奥秘吧！

利用三棱镜将太阳光分解成了美丽的七色光

实验1 太阳光变身为美丽的“彩虹”

实验器材：三棱镜、水盆、水、平面镜

实验方法：

1.将三棱镜放在室内的阳光处，调整位置找到美丽的光带。

2.将平面镜倾斜地放入有水的水盆中，调整平面镜和水盆的位置，在墙顶会看到美丽的“彩虹”。

仔细观察，七色光的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。我们看到物体呈现出不同的颜色，这是因为不同的物体能反射不同的光，如红色物体只能反射红色光，反射进入人眼后，我们就看到了不同的颜色。

清洁、光明的使者——紫外线

可见光使我们的世界变得美丽，但还有一种不可见的紫外线，它可是我们的清洁工，守护着我们的健康！

在紫光的外侧，还有一种我们看不见的紫外线，紫外线属于广谱杀菌类，据目前研究，它可以杀死现在所知道的所有细菌和病毒。所以，在医院里，当病人出院后要进行紫外线消毒。

另外，冬天晒被子，不仅能使被子温暖干燥，还可以有效地杀死细菌。刚晒过的被子上有一股“阳光的味道”，其实，它是被子上的细菌被杀死后留下的味道。

紫外线可以杀死细菌和病毒，它还可以给人带来光明。细心的同学会发现，家里日光灯的管壁是白色的，而医院里紫外线灯的管壁却是无色的，这是因为医院里的紫外线灯发出的光可以直接从玻璃射出，而日光灯的管壁有荧光粉，紫外线无法直接射出，照到荧光粉上就会发出明亮的光！

下面一起来试试怎样用紫外线让荧光粉发光吧！

冬天晒被子，不仅能使被子干燥柔软，更能杀灭有害细菌

普通的节能灯管壁有荧光粉

物利用光合作用结出累累硕果

实验2 紫2外线与荧光粉

实验器材：紫外线灯、纸币、洗衣液

实验方法：

1.用紫外线灯照射纸币，会发现原来什么都没有的地方，出现了纸币的面值。

2.将洗衣液放在黑暗处，用紫外线灯照射洗衣液，如果看到洗衣液明显变亮，说明里面有荧光粉，亮度越大，说明荧光粉的含量越高。

紫外线可以使荧光粉发光，但是，过多的荧光粉会损害人体健康，所以，利用紫外线灯就可以很容易地鉴别洗衣液里是否有荧光粉。纸币之所以能够出现面值，就是事先在固定位置加入了荧光粉，这是一种防假币的技术！

人眼看不到紫外线，苍蝇和蚊子却能看到，并且它们喜欢飞向紫外线。因此，人们利用这种性质，制造出了诱蚊灯，利用其发出的微弱的紫外线和高压电来杀死苍蝇和蚊子。因为没有药物的污染，这个方法在一些公共场所被广泛使用。

另外，适量的紫外线照射皮肤，除有杀菌作用外，对人体各项功能都有好处，据科学家研究：人体所需的维生素D中，有90%都需要依靠晒太阳获得。维生素D能促进骨骼的形成，因此被称为“阳光维生素”！

晒太阳使人更健康

将温暖撒向人间的红外线

在红光的外侧，还有一种不可见光——红外线，它可是带给人们温暖的光！温暖的太阳光、能煮食物的火苗、驱赶寒冷的取暖器，它们都会发出红外线。

其实任何物体都会发出红外线，温度越高发出的红外线越强，温度越低发出的红外线则越弱。另外，光线很容易被黑色的物质吸收，为了将太阳光中的能量贮藏起来，人们制造了太阳能热水器，它的集热管就是黑色的。

太阳能热水器能大量吸收来自太阳的热量

下面，就让我们一起来感受黑色物质神奇的吸热本领吧！

实验3黑色物质神奇的吸热本领

实验器材：两支温度计、黑布与白布、两个水盆

实验方法：

1.将两支温度计分别用黑布和白布包裹一层，放置在阳光下，每隔1分钟观察下温度计的示数。

2.将黑布和白布放在水盆里，再将温度计放入水盆中，放置在太阳下，每隔15分钟观察下温度计的示数。

你会观察到一个共同的现象：用黑布包裹和放置有黑布的水盆温度上升较快。这充分说明在光照相同的情况下，黑色更容易吸收热量。

比较黑色与白色的吸热能力

光美化了我们的世界，给我们带来了丰富的食物，而且紫外线使我们的环境变得清洁，红外线给我们带来温暖，这就是美丽而“勤劳”的“光家族”！