初中物理光的色散问题（为什么能闻到远处的花香）

理论分析

早在2500年前，古希腊哲学家留基伯就提出了原子论。他认为万物都是由极其微小的原子构成的。于是人们猜测：可能是花香原子飘到了我们的鼻子里。

现代科学研究发现，常见的物质是由分子、原子构成的，分子很小，原子更小。人们通常以m 为单位来度量分子（nm=m，μm=m，mm=m，m 相当于nm，nm 相当于mm 的）。分子、原子如此之小，无法用肉眼和光学显微镜分辨，必须用电子显微镜才可以观察到。

虽然看不见花分子，却能闻到远处的花香，因此可以推测：花香分子是可以运动的。

通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事物，是物理学中常用的方法。

气体探究：在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，下瓶内颜色变浅，上瓶内颜色变深，最后颜色变为均匀一致。

液体探究：在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液。可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜液体之间有明显的界面。放置几天，界面逐渐模糊。30天之后，整个量筒内液体颜色均匀一致，颜色稍浅。

固体探究：把磨得很光滑的铅片和金片紧紧压在一起，在室温下放置5年后切开，可以看到它们互相渗入约mm 深。

不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。

二氧化氮的密度大于空气的密度，硫酸铜的密度大于水的密度；密度大的物质放在下方，密度小的物质放在上方，可以有效避免重力因素对实验现象的影响。

上述实验中的扩散现象表明：气体、液体、固体分子都在不停地运动，并且分子之间有间隙。

在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯中滴入一滴墨水。观察发现，热烧杯中的墨水扩散较快。

实验表明：分子运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。

值得注意的是：现实世界中，任何温度的物体，分子都在运动。

将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。

由此推测：本来距离很远的分子，当它们的距离变得足够小时，彼此之间就产生了引力。

有间隙，却不能被压缩。因此推测：压缩固体和液体时，分子之间产生斥力。

现代科学认为：当分子间的距离很大时，分子间没有作用力。当分子间的距离等于某个特定值时，分子之间既有引力又有斥力，两者同时存在，但合力为零，既不表现出斥力，也不表现出引力。当分子距离小于这个特定距离时，合作用力表现为斥力；当分子距离大于这个特定距离时，合作用力表现为引力。

气体分子间的距离很大，分子间的作用力可以忽略不计，因此气体没有确定的体积和形状。

液体分子处于分子间作用力较强的位置，压缩液体，斥力增长迅速，不易被压缩；拉伸液体时，引力增长缓慢，易分离。因此液体有一定的体积，没有确定的形状，具有流动性。

固体分子处于分子间作用力最强的位置，压缩固体，斥力增长迅速，不易被压缩；拉伸固体，引力增长迅速，不易被拉伸。所以固体具有一定的体积和形状。

• 常见物质是由大量的分子、原子构成的。
• 构成物质的分子在不停地做热运动。
• 分子间存在着引力和斥力。

知识运用

• 烟、雾、尘、霾（μm级颗粒物）、PM2.5（μm）、病毒（）。

• 闻到气味（包括吸二手烟）；
• 物质的升华、汽化、凝固（如樟脑球变小、湿润的手粘在冰冷的铁管上）；
• 物质溶解（如糖和食盐的溶解）；
• 物质的渗透（如腌制咸菜，产生污渍，堆煤的墙角变黑、机器渗油）
• 难以毁坏物体（如苹果不易掰开）；
• 吸附现象（如水滴附着在玻璃杯上、玻璃板吸附在水面）；
• 胶粘作用（如糯米粘手，粘贴纸张）。

• 水和酒精混合，混合后的体积小于混合前的体积之和；
• 机器渗油。

• 磁力吸引；
• 破镜难圆（断面处分子间距离太大，分子间几乎没有作用力）。

• 人教版九年级物理全一册。