11-6光的粒子性
大学物理复习总结题(第11章)
第11章 波动光学一、填空题易：1、光学仪器的分辨率R= 。
(R= a 1.22λ) 易：2、若波长为625nm 的单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上时，则第一级谱线的衍射角为 。
(6π) 易：3、在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为 个半波带。
(6)易：4、在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=2λ的单缝上，对应于衍射角为30°方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为 个。
(2)易：5、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 （填奇数或偶数）倍。
(偶数)易：6、如图（6题）所示，1S 和2S ，是初相和振幅均相同的相干波源，相距4.5λ，设两波沿1S 2S 连线传播的强度不随距离变化，则在连线上1S 左侧各点和2S 右侧各点是 （填相长或相消）。
(相消)易：7、在麦克耳逊干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n ，厚度为d 的透明薄片，插入薄片使这条光路的光程改变了 ；[ 2(n-1)d ]易：8、波长为λ的单色光垂直照射在由两块平玻璃板构成的空气劈尖上，测得相邻明条纹间距为L 若将劈尖角增大至原来的2倍，则相邻条纹的间距变为 。
(2L ) 易：9、单缝衍射中狭缝愈窄，条纹间距愈 。
(宽)易：10、在单缝夫琅和费衍射实验中，第一级暗纹发生在衍射角300的方向上，所用单色光波长为500nm λ=，则缝宽为： 。
（1000nm ）易：11、用波长为λ的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e 的折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差为 ；(23λ+e )易：12、光学仪器的分辨率与 和 有关，且 越小，仪器的分辨率越高。
(入射波长λ，透光孔经a ，λ)易：13、由马吕斯定律，当一束自然光通过两片偏振化方向成30o 的偏振片后，其出射光与入射光的光强之比为 。
（3：8）易：14、当光由光疏介质进入光密介质时，在交界面处的反射光与入射光有相位相反的现象，这种现象我们称之为 。
大学物理课答案11章
习题1111-1．测量星体表面温度的方法之一是将其看作黑体，测量它的峰值波长m λ，利用维恩定律便可求出T 。
已知太阳、北极星和天狼星的m λ分别为60.5010m -⨯，60.4310m -⨯和60.2910m -⨯，试计算它们的表面温度。
解：由维恩定律：m T b λ=，其中：310898.2-⨯=b ，那么：太阳：362.8981057960.510m bT K λ--⨯===⨯； 北极星：362.8981067400.4310m bT K λ--⨯===⨯；天狼星：362.8981099930.2910m bT K λ--⨯===⨯。
11-2．宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景辐射相当于温度为K 3的黑体辐射，试计算： （1）此辐射的单色辐出度的峰值波长； （2）地球表面接收到此辐射的功率。
解：（1）由m T b λ=，有342.898109.66103m b m T λ--⨯===⨯； （2）由4M T σ=，有：424P T R σπ=⨯地，那么：328494(637010) 5.67103 2.3410P W π-=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯。
11-3．在加热黑体过程中，其单色辐出度对应的峰值波长由0.69μm 变化到0.50μm ，求总辐出度改变为原来的多少倍？解：由 b T m =λ 和 4T M σ=可得，63.3)5.069.0()()(440400====m m T T M M λλ11-4．已知000K 2时钨的辐出度与黑体的辐出度之比为259.0。
设灯泡的钨丝面积为2cm 10，其他能量损失不计，求维持灯丝温度所消耗的电功率。
解：∵4P T S σ=⋅黑体，消耗的功率等于钨丝的幅出度，所以，44840.2591010 5.67102000235P S T W ησ--==⨯⨯⨯⨯⨯=。
11-5．天文学中常用热辐射定律估算恒星的半径。
现观测到某恒星热辐射的峰值波长为m λ；辐射到地面上单位面积的功率为W 。
第十一章波动光学(1)—光程差分波面干涉
长波无线电波
红外线 760nm 短波无线电波
紫外线 400nm X射线
可见光
射线
波长 m 10 8
10 4
10 0
10 4
10 8
10 12
10 16
无线电波 3 10 4 m ~ 0 . 1cm 5 红外线 6 10 nm ~ 760nm 可见光 760 nm ~ 400 nm
求 此云母片的厚度是多少？
解 设云母片厚度为d。无云母片时，零级亮纹在屏上P点，
到达P点的两束光的光程差为零。加上云母片后，到达P 点的两光束的光程差为
(n 1)d
当 P 点为第七级明纹位置时
7
d 7 n 1 7 550 10 1.58 1
6
P
d
6.6 10 mm
第十一章 波动光学
11-1 11-2 光的相干性 光程 分波面干涉
11-3
分振幅干涉
11-4 光的衍射 4-0 第四章教学基本要求 11-5 衍射光栅 4-0 第四章教学基本要求 11-6 光的偏振 4-0 第四章教学基本要求
* 光学发展简史
十七世纪以前 几何光学
十七世纪后半叶
微粒说(牛顿) 机械波动说(惠更斯)
假定 1 0
2 0，则：
2 r2
n2
2
2 r1
s1
*
r1
n1
n1
P
s 2*
r2
n2
( n 2 r2 n 1 r1 )
2 r2
n2
2 r1
n1
2
攀枝花学院大学物理第11章题库答案(最新修改)
第十一章一、填空题易：1、光学仪器的分辨率R= 。
(R= 1.22a λ) 易：2、若波长为625nm 的单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上时，则第一级谱线的衍射角为 。
(6π) 易：3、在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为个半波带。
(6)易：4、在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a =2λ的单缝上，对应于衍射角为30°方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为 个。
(2)易：5、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的 （填奇数或偶数）倍。
(偶数)易：6、如图（6题）所示，1S 和2S ，是初相和振幅均相同的相干波源，相距4.5λ，设两波沿1S 2S 连线传播的强度不随距离变化，则在连线上1S 左侧各点和2S 右侧各点是 （填相长或相消）。
(相消)易：7、在麦克耳逊干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n ，厚度为d 的透明薄片，插入薄片使这条光路的光程改变了 ； 2(n-1)d易：8、波长为λ的单色光垂直照射在由两块平玻璃板构成的空气劈尖上，测得相邻明条纹间距为L ‘若将劈尖角增大至原来的2倍，则相邻条纹的间距变为 。
(2L ) 易：9、单缝衍射中狭缝愈窄，条纹间距愈 。
(宽)易：10、在单缝夫琅和费衍射实验中，第一级暗纹发生在衍射角300的方向上，所用单色光波长为500nm λ=，则缝宽为： 。
（1000nm ）易：11、用波长为λ的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e 的折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差为 ；(23λ+e )易：12、光学仪器的分辨率与 和 有关，且越小，仪器的分辨率越高。
(入射波长λ，透光孔经a ，λ)易：13、由马吕斯定律，当一束自然光通过两片偏振化方向成30o 的偏振片后，其出射光与入射光的光强之比为 。
（3：8）易：14、当光由光疏介质进入光密介质时，在交界面处的反射光与入射光有相位相反的现象，这种现象我们称之为 。
量子习题解答
n 0,1,2,3...
8、氢原子： 氢原子能级：
me4 1 1 En 2 13.6 2 (e V) 2 2 2 (4 0 ) n n
轨道角动量
L l (l 1)
轨道角动量沿磁场方向分量：Lz m 主量子数 轨道量子数 轨道磁量子数
n=1,2,3…
l=0,1,2,3…,n-1 ml=-l,-(l-1),…,0,1,..,l
h 0 ( 1 cos ) m0 c
4、不确定关系(1927)：
h 2
x p x (或, 或h) 位臵动量不确定关系： 2
能量时间不确定关系：Et / 2
5、氢原子光谱(1913) 谱线的波数
1 1 R ( 2 2 ) T ( m) T ( n) m n
玻尔磁子
电子自旋磁矩在磁场中的能量 Es B B
e B 9.27 10 24 J / T 2me
10、多电子原子的电子组态 电子的状态用4 个量子数n,l,ml,ms确定。n相同 的状态组成一壳层，可容纳2n2个电子；l相同 的状态组成一次壳层，可容纳2（2l+1)个电子。 基态原子电子组态遵循两个规律： （1）能量最低原理，即电子总处于可能最 低的能级。一般n越大，l越大，能量就越高。 （2）泡利不相容原理(1921)，不可能有两个 或两个以上的电子处在同一量子状态。即不 能有两个电子具有相同的n, l, ml , ms。
解： 光子的散射角 θ π 时电子获得的能量最大， v 电子的反冲速度沿入射光子的运动方向.设 为入 pe 射光的频率，为散射光的频率， 为反冲电子的动 v 量。 1 由能量守恒有： h(v v) Ek
由动量守恒有: 2 式得 由1 、
光的粒子性解释
光的粒子性实验验证
光电效应实验：证明光具有 能量
康普顿散射实验：证明光具 有粒子性
光的干涉和衍射实验：证明 光具有波动性
光的波粒二象性实验验证
双缝干涉实验：通过双缝干涉实验，观察到光具有波动性质
光电效应实验：通过光电效应实验，观察到光具有粒子性质 光的波粒二象性：光的波动性质和粒子性质在实验中得到验证，光的波粒 二象性是指光既具有波动性质又具有粒子性质 光的波粒二象性的应用：在量子力学、光学等领域得到广泛应用
光的波粒二象性与量子力学的不确定性原理
光的粒子性解释了光的直线传 播和反射现象
光的波动性解释了光的干涉和 衍射现象
光的波粒二象性是量子力学中 的重要概念
不确定性原理是量子力学的基 本原理之一，描述了测量精度 的限制
光的波粒二象性对科学研究的影响
光的粒子性解释
光的波动性解释
光的波粒二象性对科学研究的 启示
光的波粒二象性对科学技术发 展的影响
光的粒子性对化学反应的影响
光电效应：光子 能量使原子中的 电子获得足够的 能量从而逸出
光化学反应：光 子能量使化学键 断裂或形成新键
分子激发态：光 子能量使分子处 于激发态，有利 于化学反应进行
光致变色：光子 能量使分子结构 发生变化，导致 化学反应发生
光的粒子性对材料科学的影响
光电效应：光 子与物质相互 作用，产生光
量子通信：利 用光子进行信 息传递，具有 高度安全性和
可靠性
生物医学成像： 利用光子进行 医学成像，具 有高分辨率、 低辐射等优势
光的波粒二象性知识点
光的波粒二象性知识点【篇一：光的波粒二象性知识点】光学现象是与人类的生产和日常生活密切相关的．人类在对光学现象、规律的研究的同时，也开始了对光本性的探究．到了17世纪，人类对光的本性的认识逐渐形成了两种学说．（一）光的微粒说一般，人们都认为牛顿是微粒说的代表，牛顿于1675年曾提出：“光是一群难以想象的细微而迅速运动的大小不同的粒子”，这些粒子被发光体“一个接一个地发射出来”．用这样的观点，解释光的直进性、影的形成等现象是十分方便的．在解释光的反射和折射现象时，同样十分简便．当光射到两种介质的界面时，要发生反射和折射．在解释反射现象时，只要假设光的微粒在与介质作用时，其相互作用，使微粒的速度的竖直分量方向变化，但大小不变；水平分量的大小和方向均不发生变化（因为在这一方向上没有相互作用），就可以准确地得出光在反射时，反射角等于入射角这一与实验事实吻合的结论．说到折射，笛卡儿曾用类似的假设，成功地得出了入射角正弦与折射角正弦之比为一常数的结论．但当光从光疏介质射向光密介质时，发生的是近法线折射，即入射角大，折射角小．这时，必须假设光在光密介质的传播速度较光在光疏介质中的传播速度大才行．一束光入射到两种介质界面时，既有反射，又有折射．何种情况发生反射，何种情况下又发生折射呢？微粒说在解释这一点时遇到了很大的困难．为此，牛顿提出了著名的“猝发理论”．他提出：“每一条光线在通过任何折射面时，便处于某种为时短暂的过渡性结构和状态之中．在光线的前进过程中，这种状态每隔相等的间隔（等时或等距）内就复发一次，并使光线在它每一次复发时，容易透过下一个折射面，而在它（相继）两次复发之间容易被这个面所反射”，“我将把任何一条光线返回到倾向于反射（的状态）称它为‘容易反射的猝发’，而把它返回到倾向于透射（的状态）称它为‘容易透射的猝发’，并且把每一次返回和下一次返回之间所经过的距离称它为‘猝发的间隔’”．如果说“猝发理论”还能解释反射和折射的话，那么，以微粒说解释两束光相遇后，为何仍能沿原方向传播这一常见的现象，微粒说则完全无能为力了．（二）光的波动说关于光的本性，当时还存在另一种观点，即光的波动说．认为光是某种振动，以波的形式向四周围传播．其代表人物是荷兰物理学家惠更斯．他认为，光是由发光体的微小粒子的振动在弥漫于一切地方的“以太”介质中传播过程，而不是像微粒说所设想的像子弹和箭那样的运动．他指出：“假如注意到光线向各个方向以极高的速度传播，以及光线从不同的地点甚至是完全相反的地方发出时，光射线在传播中一条光线穿过另一条光线而相互毫不影响，就能完全明白这一点：当我们看到发光的物体时，决不可能是由于从它所发生的物质，像穿过空气的子弹和箭一样，通过物质迁移所引起的”．他把光比作在水面上投入石块时产生的同心圆状波纹．发光体中的每一个微粒把振动，通过“以太”这种介质向周围传播，发出一组组同心的球面波．波面上的每一点，又可以此点为中心，再向外传播子波．当然，这样的观点解释同时发生反射和折射，比微粒说的“猝发理论”方便得多，以水波为例，水波在传播时，反射与折射可以同时发生．一列水波在与另一列水波相遇时，可以毫无影响的相互通过．惠更斯用波动说还解释了光的反射和折射．但他在解释光自光疏介质射向光密介质的近法线折射时，需假设光在光密介质中的传播速度较小．现代光速的测定表明，波动说在解释折射时依据的假设是正确的：光在光密介质中传播时光速较小．但在17世纪时，光速的测量尚在起步阶段，谁是谁非，没有定论．当然，光的波动说在解释光的直进性和何以能在传播时，会在不透明物体后留下清晰的影子等问题也遇到困难．可见，光的微粒说和波动说在解释光学现象时，都各有成功的一面，但都不能完满地解释当时所了解的各种光学现象．在其后的100多年中，主要由于牛顿的崇高地位及声望，因而微粒说一直占主导地位，波动说发展很缓慢．人类对光本性的认识，还期待新的现象的发现．直到19世纪初，人们发现了光的干涉现象，进一步研究了光的衍射现象．干涉和衍射是波动的重要特征，从而光的波动说得到迅速发展．人类对光的本性的认识达到一个新的阶段．（三）牛顿理论中的波动性思想作为一代物理学大师的牛顿，是提倡了微粒说，但他却并不排斥波动说．他根据他所做过的大量实验和缜密的思考，提出了不少卓越的、富有启发性的思想．在关于颜色的见解上，他提出“不同种类的光线，是否引起不同大小的振动，并按其大小而激起不同的颜色感觉，正像空气的振动按其大小而激起不同的声音感觉一样？而且是否特别是那些最易折射的光线激起最短的振动以造成深紫色的感觉，最不易折射的光线激起最长的振动，以造成深红色的感觉，而介于两者之间的各种光线激起各种中间大小的振动而造成中间颜色的感觉？”他同时还提出：“扔一块石头到平静的水面中，由此激起的水波将在石头落水的地方持续一段时间，并从这里以同心圆的形式在水面上向远处传播．空气用力撞击所激起的振动和颤动也将持续少许时间，并从撞击处以同心球的形式传播到远方，与此相似，当光线射到任何透明体的表面并在那里折射或反射时，是不是因此就要在反射或折射介质中入射点的地方，激起振动和颤动的波，而且这种振动总能在那里发生并从那里传播出去．”在解释光现象中，牛顿还多次提出了周期性的概念．而具有周期性，也是波动的一个重要特征．提出波动说的惠更斯却否认振动或波动的周期性．因此，对牛顿来说，在他的微粒说理论中包含有波动说的合理因素．究竟谁是谁非，牛顿认为“我只是对尚待发现的光和它对自然结构的那些效果开始作了一些分析，对它作了几点提示，而把这些提示留待那些好奇的人们进一步去用实验和观察来加以证明和改进．”牛顿的严谨，兼收并蓄的科学态度是值得我们学习的，恐怕这也是他成为物理学大师的原因之一．（四）理解光的波粒二象性1、动画（参考媒体资料中的动画“光的波粒二象性”）：当我们用很弱的光做双缝干涉实验时，将感光胶片放在屏的位置上，会看到什么样的照片呢？为什么会有这种现象？分析图片：结论：1、上面图片清晰的显示了光的粒子性．2、光子落在某些条形区域内的可能性较大（对于波的干涉即为干涉加强区），说明光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律进行解释．得出：光波是一种概率波，概率表征某一事物出现的可能性．高考物理账号id：gkwl100高中物理知识点汇总与答题技巧宝典，还有题型精练、答题模版，只要你需要的这里都有！献花(0)+1【篇二：光的波粒二象性知识点】波粒二象性知识点总结一：黑体与黑体辐射1．热辐射(1)定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。
高中物理 17.2光的粒子性详解
高中物理| 17.2光的粒子性详解波粒二象性——光的粒子性1光电效应现象当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。
逸出的电子称为光电子。
光电子定向移动形成的电流叫光电流。
1光电效应的实验规律1. 存在饱和电流光照不变，增大UAK，G 表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。
因为光照条件一定时，K 发射的电子数目一定。
实验表明：入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。
2. 存在遏止电压和截止频率U = 0 时，I ≠ 0，因为电子有初速度,加反向电压，如图所示：光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子做减速运动。
若,则I=0，式中Uc 为遏止电压。
遏止电压Uc ：使光电流减小到零的反向电压光电效应伏安特性曲线实验表明：对于一定颜色(频率)的光, 无论光的强弱如何，遏止电压是一样的。
光的频率ν 改变时，遏止电压也会改变。
光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。
截止频率：对于每种金属，都有相应确定的截止频率νc 。
当入射光频率ν > νc 时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν < νc 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。
3. 具有瞬时性实验结果：即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。
更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过10-9秒 ( 这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”)。
勒纳德等人通过实验得出以下结论①对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应；②当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大；③光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大；④入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9秒。
逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。
光的波粒二象性知识点
光的波粒二象性知识点【篇一：光的波粒二象性知识点】光学现象是与人类的生产和日常生活密切相关的．人类在对光学现象、规律的研究的同时，也开始了对光本性的探究．到了17世纪，人类对光的本性的认识逐渐形成了两种学说．（一）光的微粒说一般，人们都认为牛顿是微粒说的代表，牛顿于1675年曾提出：“光是一群难以想象的细微而迅速运动的大小不同的粒子”，这些粒子被发光体“一个接一个地发射出来”．用这样的观点，解释光的直进性、影的形成等现象是十分方便的．在解释光的反射和折射现象时，同样十分简便．当光射到两种介质的界面时，要发生反射和折射．在解释反射现象时，只要假设光的微粒在与介质作用时，其相互作用，使微粒的速度的竖直分量方向变化，但大小不变；水平分量的大小和方向均不发生变化（因为在这一方向上没有相互作用），就可以准确地得出光在反射时，反射角等于入射角这一与实验事实吻合的结论．说到折射，笛卡儿曾用类似的假设，成功地得出了入射角正弦与折射角正弦之比为一常数的结论．但当光从光疏介质射向光密介质时，发生的是近法线折射，即入射角大，折射角小．这时，必须假设光在光密介质的传播速度较光在光疏介质中的传播速度大才行．一束光入射到两种介质界面时，既有反射，又有折射．何种情况发生反射，何种情况下又发生折射呢？微粒说在解释这一点时遇到了很大的困难．为此，牛顿提出了著名的“猝发理论”．他提出：“每一条光线在通过任何折射面时，便处于某种为时短暂的过渡性结构和状态之中．在光线的前进过程中，这种状态每隔相等的间隔（等时或等距）内就复发一次，并使光线在它每一次复发时，容易透过下一个折射面，而在它（相继）两次复发之间容易被这个面所反射”，“我将把任何一条光线返回到倾向于反射（的状态）称它为‘容易反射的猝发’，而把它返回到倾向于透射（的状态）称它为‘容易透射的猝发’，并且把每一次返回和下一次返回之间所经过的距离称它为‘猝发的间隔’”．如果说“猝发理论”还能解释反射和折射的话，那么，以微粒说解释两束光相遇后，为何仍能沿原方向传播这一常见的现象，微粒说则完全无能为力了．（二）光的波动说关于光的本性，当时还存在另一种观点，即光的波动说．认为光是某种振动，以波的形式向四周围传播．其代表人物是荷兰物理学家惠更斯．他认为，光是由发光体的微小粒子的振动在弥漫于一切地方的“以太”介质中传播过程，而不是像微粒说所设想的像子弹和箭那样的运动．他指出：“假如注意到光线向各个方向以极高的速度传播，以及光线从不同的地点甚至是完全相反的地方发出时，光射线在传播中一条光线穿过另一条光线而相互毫不影响，就能完全明白这一点：当我们看到发光的物体时，决不可能是由于从它所发生的物质，像穿过空气的子弹和箭一样，通过物质迁移所引起的”．他把光比作在水面上投入石块时产生的同心圆状波纹．发光体中的每一个微粒把振动，通过“以太”这种介质向周围传播，发出一组组同心的球面波．波面上的每一点，又可以此点为中心，再向外传播子波．当然，这样的观点解释同时发生反射和折射，比微粒说的“猝发理论”方便得多，以水波为例，水波在传播时，反射与折射可以同时发生．一列水波在与另一列水波相遇时，可以毫无影响的相互通过．惠更斯用波动说还解释了光的反射和折射．但他在解释光自光疏介质射向光密介质的近法线折射时，需假设光在光密介质中的传播速度较小．现代光速的测定表明，波动说在解释折射时依据的假设是正确的：光在光密介质中传播时光速较小．但在17世纪时，光速的测量尚在起步阶段，谁是谁非，没有定论．当然，光的波动说在解释光的直进性和何以能在传播时，会在不透明物体后留下清晰的影子等问题也遇到困难．可见，光的微粒说和波动说在解释光学现象时，都各有成功的一面，但都不能完满地解释当时所了解的各种光学现象．在其后的100多年中，主要由于牛顿的崇高地位及声望，因而微粒说一直占主导地位，波动说发展很缓慢．人类对光本性的认识，还期待新的现象的发现．直到19世纪初，人们发现了光的干涉现象，进一步研究了光的衍射现象．干涉和衍射是波动的重要特征，从而光的波动说得到迅速发展．人类对光的本性的认识达到一个新的阶段．（三）牛顿理论中的波动性思想作为一代物理学大师的牛顿，是提倡了微粒说，但他却并不排斥波动说．他根据他所做过的大量实验和缜密的思考，提出了不少卓越的、富有启发性的思想．在关于颜色的见解上，他提出“不同种类的光线，是否引起不同大小的振动，并按其大小而激起不同的颜色感觉，正像空气的振动按其大小而激起不同的声音感觉一样？而且是否特别是那些最易折射的光线激起最短的振动以造成深紫色的感觉，最不易折射的光线激起最长的振动，以造成深红色的感觉，而介于两者之间的各种光线激起各种中间大小的振动而造成中间颜色的感觉？”他同时还提出：“扔一块石头到平静的水面中，由此激起的水波将在石头落水的地方持续一段时间，并从这里以同心圆的形式在水面上向远处传播．空气用力撞击所激起的振动和颤动也将持续少许时间，并从撞击处以同心球的形式传播到远方，与此相似，当光线射到任何透明体的表面并在那里折射或反射时，是不是因此就要在反射或折射介质中入射点的地方，激起振动和颤动的波，而且这种振动总能在那里发生并从那里传播出去．”在解释光现象中，牛顿还多次提出了周期性的概念．而具有周期性，也是波动的一个重要特征．提出波动说的惠更斯却否认振动或波动的周期性．因此，对牛顿来说，在他的微粒说理论中包含有波动说的合理因素．究竟谁是谁非，牛顿认为“我只是对尚待发现的光和它对自然结构的那些效果开始作了一些分析，对它作了几点提示，而把这些提示留待那些好奇的人们进一步去用实验和观察来加以证明和改进．”牛顿的严谨，兼收并蓄的科学态度是值得我们学习的，恐怕这也是他成为物理学大师的原因之一．（四）理解光的波粒二象性1、动画（参考媒体资料中的动画“光的波粒二象性”）：当我们用很弱的光做双缝干涉实验时，将感光胶片放在屏的位置上，会看到什么样的照片呢？为什么会有这种现象？分析图片：结论：1、上面图片清晰的显示了光的粒子性．2、光子落在某些条形区域内的可能性较大（对于波的干涉即为干涉加强区），说明光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律进行解释．得出：光波是一种概率波，概率表征某一事物出现的可能性．高考物理账号id：gkwl100高中物理知识点汇总与答题技巧宝典，还有题型精练、答题模版，只要你需要的这里都有！献花(0)+1【篇二：光的波粒二象性知识点】波粒二象性知识点总结一：黑体与黑体辐射1．热辐射(1)定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。
新概念物理教程光学课程设计
新概念物理教程光学课程设计课程简介本课程旨在系统地介绍光学的基本概念、原理和应用，包括光的传播规律、干涉、衍射、像的成像和照明等内容。
在课程中，将从物理学的角度出发，阐述光学理论，并结合生活中的实例加深学生对光学现象的理解与应用。
课程目标通过本课程的学习，学生应该达到以下目标：1.掌握光的物理特性，包括反射、折射、色散、干涉、衍射等。
2.学会使用光学实验设备进行实验，加深对光学原理的理解。
3.熟悉光学的实用应用，例如望远镜、显微镜、光纤通信等。
4.提高学生的探索精神，培养科学思维。
课程大纲本课程将根据以下大纲进行教学：第一章：光的基本概念1.光的物理特性2.光的传播规律3.光的波动和粒子性第二章：光的反射和折射1.光的反射2.光的折射3.Snell定律第三章：光的色散和干涉1.光的色散2.光的干涉3.杨氏双缝干涉实验第四章：光的衍射和成像1.光的衍射2.光的成像3.孔径、焦距和深度第五章：光的常见应用1.望远镜2.显微镜3.光纤通信第六章：光学实验1.光的反射和折射实验2.光的干涉实验3.光的波阵面实验教学方法本课程主要采用理论教学、案例分析和实验教学相结合的教学方法。
教师将以讲授知识为主，辅以生动的实例和案例，加深学生对光学知识的理解。
同时，本课程还设置多项实验，让学生亲手进行操作，深入体验与学习光学的知识。
教学评估本课程评估主要包括平时成绩和期末考试两部分。
其中，平时成绩占40%，包括课堂表现、作业完成情况和实验成绩等；期末考试占60%。
考试形式为笔试，主要考查学生对光学理论和实验操作的掌握情况。
教材本课程主要使用教材为《新概念物理教程·光学》（第三版），该教材全面系统地介绍了光学的基本概念、原理和应用，既适合初学者入门，也适合进阶者深入研究。
总结本课程通过系统地介绍光学的基本概念、原理和应用，旨在让学生充分认识光学对生活和科学发展的重要作用，并让学生掌握光学的基本知识和实验操作技能。
光具有粒子性的实验
光具有粒子性的实验普朗克的诺贝尔奖获得者，美国物理学家爱因斯坦，提出了一个令人激动的观点：“光有可能具有粒子性”，并用以解释原子的运动正文。
光的粒子性的证明是科学界的一个重要课题，数量仍未知。
从实验中，将光视为粒子后，将实现物理学解释原子的运动的重要证明。
一般来说，光被认为是一种电磁波，有无数的波长，但这种说法似乎不能解释原子的运动，于是爱因斯坦提出了“光具有粒子性”的观点。
他的观点得到了很多的支持，但缺乏有力的证据，只能算是一个假设，直到二十世纪三十年代，光的粒子性的实验才能够被证实，这实验叫做“素粒子实验”。
素粒子实验是一个由日本物理学家正直细香共同开发的实验，该实验充分证实了由爱因斯坦提出的光具有粒子性的观点。
正直细香教授在实验中发现，当用一个微小的金属小针将一个银镜破坏时，它会发出短小而又高强度的光束，且有一定的方向性，从而证实了光的粒子性。
实验中，小针的尖端以直线的方式穿过银镜，小针刺穿银镜的距离在5到7毫米之间，小针的尖端距离银镜之间的距离越小，发出的光束就越强烈。
该实验表明，光具有粒子性，而且粒子的速度很快。
这也使得爱因斯坦的观点得到了有力的证实，也证实了一个新的物理学理论。
由此，普朗克的原子理论的相对论就得到了有力的证实，光的粒子性也被认可。
粒子实验的结果表明，光不仅具有电磁波的性质，而且具有物质的性质。
与此同时，这也极大的改变了物理学的面貌，使得人们更容易理解原子的运动原理，同时也为研究宇宙尺度的宏观特性提供了一个新的视角。
光具有粒子性的实验给物理界带来巨大的变革，至今也仍然受到重视。
它不仅证明了爱因斯坦的粒子性的观点，更重要的是，它为我们研究宇宙宏观尺度的特性提供了一种新的思考方式。
历史已经记录下了光具有粒子性的实验，它是物理学史上重要的一篇篇章，将永远流传下去。
光的波粒二象性
..光的波粒二象性光一直被认为是最小的物质，虽然它是个最特殊的物质，但可以说探索光的本性也就等于探索物质的本性。
历史上，整个物理学正是围绕着物质终究是波还是粒子而展开的。
光学的任务是研究光的本性，光的辐射、传播和接收的规律；光和其他物质的相互作用〔如物质对光的吸收、散射、光的机械作用和光的热、电、化学、生理效应等〕以及光学在科学技术等方面的应用。
先熟悉一下有关光的根本知识。
几何光学光学中以光的直线传播性质及光的反射和折射规律为根底的学科。
它研究一般光学仪器〔如透镜、棱镜，显微镜、望远镜、照相机〕的成像与消除像差的问题，以及专用光学仪器〔如摄谱仪、测距仪等〕的设计原理。
严格说来，光的传播是一种波动现象，因而只有在仪器的尺度远大于所用的光的波长时，光的直线传播的概念才足够准确。
由于几何光学在处理成像问题上比拟简单而在大多数情况下足够准确，所以它是设计光学仪器的根底。
【光的直线传播定律】光在均匀媒质中是沿着直线传播的。
因此，在点光源〔即其线度和它到物体的距离相比很小的光源〕的照明下，物体的轮廓和它的影子之间的关系，相当于用直线所做的几何投影。
光的直线传播定律是人们从实践中总结出来的。
而直线这一概念本身，显然也是由光学的观察而产生的。
作为两点间的最短距离是直线这一几何概念，也就是光在均匀媒质中沿着它传播的那条线的概念。
所以自古以来，在实验上检查产品的平直程度，均以视线为准。
但是，光的直线传播定律并不是在任何情况下都是适用的。
如果我们使光通过很小的小孔，那么光的传播不再遵守直线传播定律，如果孔的直径在1/100毫米大小我们只能得到一个轮廓有些模糊的小孔的像。
孔越小，像越模糊。
当孔的限度小到约为1/2000毫米时，人们就看不出小孔的像了。
这是光的波动而引起的。
【光的反射】遇到物体或遇到不同介质的交界面〔如从空气射入水面〕时，光的一局部或全部被外表反射回去，这种现象叫做光的反射，由于反射面的平坦程度，有单向反射及漫反射〔一束平行的入射光线射到粗糙的外表时，因面上凹凸不平，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规那么地反射〕之分。
高中物理必备知识点：光的粒子性总结
17．2 科学的转折：光的粒子性（一）知识巩固：1．光电效应概念：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。
发射出来的电子叫做光电子。
2．光电效应的实验规律（1）光电效应实验光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出，光电子在电场作用下形成光电流。
概念：遏止电压将开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。
当 K 、A 间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值 U c 时，光电流恰为0。
U c 称遏止电压。
根据动能定理，有 （2）光电效应实验规律① 光电流与光强的关系饱和光电流强度与入射光强度成正比。
② 截止频率νc ----极限频率对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率νc 。
当入射光频率ν>νc 时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν <νc 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。
③ 光电效应是瞬时的。
从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s 。
3．光电效应解释中的疑难经典理论无法解释光电效应的实验结果。
为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。
4．爱因斯坦的光量子假设（1）内容光不仅在发射和吸收时以能量为h ν的微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。
也就是说，频率为ν 的光是由大量能量为 E =h ν的光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。
（2）爱因斯坦光电效应方程在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W 0，另一部分变为光电子逸出后的动能 E k 。
由能量守恒可得出：（3）爱因斯坦对光电效应的解释：①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。
②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。
③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系 ④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：hW c 0=ν 5．康普顿效应221c e v m c eU =0W E h k +=ν（1）光的散射光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射。
关于光学的课程设计
关于光学的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光学的基本概念、原理和现象，培养学生观察、思考和解决问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解光的基本概念，如光的传播、反射、折射、干涉、衍射等。
（2）掌握光的粒子性和波动性，以及它们在现实中的应用。
（3）熟悉光学仪器的基本原理和构造，如望远镜、显微镜、摄像机等。
2.技能目标：（1）培养学生运用光学知识解决实际问题的能力。
（2）训练学生进行光学实验的操作技能，提高实验观察和分析能力。
（3）培养学生运用光学原理进行创新设计和制作光学教具的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对光学科学的兴趣和好奇心，激发学生学习光学的热情。
（2）培养学生尊重科学、严谨治学的态度，提高学生的科学素养。
（3）通过光学知识的学习，使学生认识到科学对人类社会发展的重要作用，培养学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1.光的基本概念：光的传播、反射、折射、干涉、衍射等。
2.光的粒子性和波动性：光的粒子性理论、光的波动性理论、光的波粒二象性。
3.光学仪器：望远镜、显微镜、摄像机等的基本原理和构造。
4.光学实验：光的传播、反射、折射、干涉、衍射等实验现象的观察和分析。
5.光学应用：光学技术在现实生活中的应用，如光纤通信、光学镜头等。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：教师讲解光的基本概念、原理和现象，引导学生掌握光学知识。
2.讨论法：分组讨论光学问题，培养学生的思考和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析光学仪器在现实生活中的应用，让学生了解光学知识的重要性。
4.实验法：进行光学实验，观察和分析实验现象，培养学生动手操作和观察能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将采用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光学教材，为学生提供系统的光学知识。
2.参考书：提供相关光学领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。
光的波动性和粒子性
光的波动性和光的粒子性【教学结构】光的波动性：一.讲述人类对光的本性的认识过程。
有益掌握教材内容的层次和系统，学生主动学习。
二. 光的干涉1.复习机械波的叠加，干涉现象，干涉产生条件，干涉现象的成因。
2.做好双缝干涉实验，注意向学生介绍实验装置，观察实验现象。
3.光的干涉现象：用太阳光实验时光屏上有彩色条纹，中间为白色光，两侧由紫到红，用单色光实验时，屏上呈明暗相间条纹，中间为亮纹。
干涉现象是波特有的现象，光的干涉现象说明光是波，但不是机械波。
光的频率、波长、波速是描述光的特征量。
4.光的干涉条件：必须是相干光源产生的光叠加时才能出现干涉现象。
杨氏相干光源：如图1所示，光线入射单缝S ，S 为光源，双缝S 1、S 2相距很近且距离S 等距离，S 光源的光传播到S 1、S 2时，S 1、S 2成为两个完全相同的光源，它们具有相同频率，恒定相差。
5.光的干涉现象的成因：如图2所示。
O 点距S 1、S 2距离相等，两束光到O 点时“振动”情况完全相同，叠加时互相加强，应为明纹或白光。
屏上任意一点A ，距S 1、S 2分别为L 1、L 2，∆L =L 1－L 2，∆L 为光传播路程之差。
当∆L n =λ时，两束光应相互加强，为明纹，n 为1、2、3……，λ为波长。
∆L n =+())212λ时，两束光应相互减弱为暗纹。
n 为0、1、2……。
6.薄膜干涉演示实验：金属丝圆环蘸一下肥皂液，形成一层肥皂膜，用单色光照射肥皂膜，圆环肥皂膜上就产生明暗相间的干涉条纹。
如何用光的干涉知识解释这一现象，是教学过程中的关键问题。
(1)实验装置的特点，肥皂膜在重力作用下而成上薄下厚的楔形，我们虽然不能明显观察到上薄下厚，但是这样微小的厚度之差与光的波长相比还是相当大的。
(2)前后膜对入射光线的反射的两列光波同频率。
相差恒定满足光产生干涉的条件。
(3)前后膜反射两列光波的路程不同，后膜反射光的路程与前膜反射光路之差正好为入射处膜厚度的2倍，对于不同的入射处膜厚度不同，某处膜厚度的2倍正好为波长整数倍时，该处两列光波互相加强，出现明纹，若正好半个波长的奇数倍，互相减弱则为暗纹。
光学实验_2011
光学实验湖北汽车工业学院目录实验1 光学仪器光路设计与调试 (1)实验2 衍射光栅特性研究和光栅单色仪光路设计 (6)实验3 阿贝成像、空间滤波和 调制实验 (13)实验4 光衍射的定量研究 (19)实验5 紫外—可见光光谱分析 (24)实验6 偏振光研究 (28)实验7 椭偏仪测量薄膜厚度 (39)实验8 光栅光谱仪测钠双线和氢氘光谱 (45)实验9 OMA研究氢原子光谱 (47)实验10 F-P干涉仪测钠双线波长差 (50)实验11 声光效应 (53)实验12 单光子计数 (60)实验13 光学信息处理系统实验 (65)实验14 光学彩色编码摄影 (68)实验1 光学仪器光路设计与调试【实验目的】1．掌握望远系统、显微系统、投影系统的光路原理及其实验装置原理。
2．了解望远镜、显微镜、投影仪的基本结构及三种光学仪器的光学特性。
3．能够熟练使用光学实验装置搭建光路系统并调试，掌握一种用实验方法解决实际光学问题的能力。
4．能够对实验结果的成败进行分析总结，并加以修正。
一.自组望远镜 【实验仪器】1．标尺 2．物镜0L ('0225f m m =) 3．二维架（07SZ -） 4．目镜 （'45e f m m =） 5．二维调节架（01SZ -） 6．三维平移底座（01SZ -） 7．二维平移底座（02SZ -）【实验原理】望远镜的光学系统简称望远系统，是由物镜和目镜组成。
当用在观测无限远物体时，物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合，光学间隔0∆=。
当用在观测有限距离的物体时，两系统的光学间隔是一个不为零的小数量。
作为一般的研究，可以认为望远镜是由间隔为零的物镜和目镜组成的无焦系统。
这样平行光入射望远系统后，仍以平行光出射，如图1-1所示。
望远系统的垂轴放大率根据相似三角关系为通过望远系统读取的数据与实际的数据的比值。
''''e of yyfβ==（1-1）在测量垂轴放大率的时候就是利用这个原理 。
初三物理光学知识总结
初三物理光学知识总结一、光的传播1.光的传播方式：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光的传播速度：光在真空中的传播速度为3×10^8m/s，在空气中略小于真空中的速度，光在其他介质中的速度比在真空中的速度小。
二、光的折射1.折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。
2.折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；入射光线和折射光线分别位于法线两侧；入射角和折射角的正弦之比是常数，称为折射率。
3.透镜：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
三、光的反射1.反射现象：光照射到物体表面又返回的现象叫做光的反射。
2.反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内；入射光线和反射光线分别位于法线两侧；入射角等于反射角。
3.平面镜：平面镜成像是由于光的反射形成的，平面镜成像的特点是像与物大小相等、到镜面的距离相等、连线与镜面垂直、左右相反。
四、视力与眼镜1.视力：视力是指眼睛观察物体清晰度的能力，通常用视力的分数表示。
2.近视眼：近视眼是由于眼球的前后径过长或角膜曲率过大，导致光线聚焦在视网膜前方，使得远处的物体看起来模糊。
3.远视眼：远视眼是由于眼球的前后径过短或角膜曲率过小，导致光线聚焦在视网膜后方，使得近处的物体看起来模糊。
4.眼镜：眼镜是用来矫正视力的一种工具，根据个人的视力状况选择合适的镜片度数。
五、光的色散1.色散现象：太阳光通过三棱镜后，分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象叫做光的色散。
2.光的颜色：光是由多种颜色组成的，各种颜色的光具有不同的波长。
六、光的热效应1.光的热效应：光照射到物体上，可以使物体的温度升高，这种现象叫做光的热效应。
2.太阳能：太阳能是来自太阳的光能，太阳能热水器利用光的热效应将光能转化为热能，从而加热水。
七、光的其他应用1.光纤通信：光纤通信是利用光在光纤中的传输特性，实现高速、长距离的通信。
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11-6 光的粒子性、光的波粒二象性
一、教学目标
1．认识光的粒子性，知道截止频率
2．了解光电效应的基本规律
3．知道光既具有波动性，又具有粒子性
二、教学重点、难点
重点：光的粒子性，光的波粒二象性
难点：解释光电效应的光的量子说，光的波粒二象性所表现出的物质性质的多样性
三、教学器材
多媒体教学用光盘
四、教学建议
教法建议：
互动启发、演示实验、讲授
教学设计方案：
（一）引入新课
提问：光的干涉、衍射等现象使我们认识到光具有什么性质？答：波动性
设疑：在光的波动理论建立以后，人们从实验中又发现了用光的波动性解释不了的新现象。
（用多媒体演示）：
图11-44 光电效应
让带电的锌板与验电器连接，验电器指针偏转一定角度，然后用紫外线照射锌板，验电器原来偏转的指针闭合。
这个实验现象表明锌板受到紫外线照射时，光使电子从锌板表面逸出了。
引出课程内容
1. 光的粒子性
（1）光电效应：
定义：物体在光（从可见光到 射线）的照射下发射电子的现象，称为光电效应，发射出来的电子称为光电子。
俄国物理学家斯托列夫在1888年用图11-45所示的实验装置研究了光电效应的规律。
图11-45 光电效应实验
图中S 是一个抽成真空的玻璃容器，容器中装有阴极K(金属板)和阳极A ，C 为石英小窗。
当光线透过石英小窗照射在阴极K 上时，从电流计上可以看到有电流通过，这些被光照射产生的光电子在电场作用下不断由阴极K 流向阳极A 形成的电流称为光电流。
（2）光电效应的基本规律
提问：任何金属都会发生光电效应吗？它遵守什么规律呢？从实验中可归纳得出，光电效应的基本规律是：
①对于每一种金属，只有在高于某一频率的光照射时，才能产生光电效应，这个频率0ν称为该金属的截止频率。
任何一种金属都具有各自的截止频率，比如锌的截止频率是8．065 1410Hz ⨯,用低于这个频率的光照射锌板，无论照射光多强，也无论照射时间多长，都不能使它产生光电效应。
书上用表格列出了几种金属的截止频率和对应的波长。
几种金属的截止频率和对应的波长
②入射光的频率大于截止频率0ν时，光电流的大小与入射光的强度成正比。
③光电子的初动能只与入射光的频率成线性关系，而与入射光的强度无关。
④光电效应具有瞬时性，只要有大于截止频率0ν的光照射到金属上，光电子立即发出来，时间相差不到9
10s -。
（3）光的量子理论
光电效应的这些基本规律用经典的电磁波理论无法得到解释。
按照电磁波理论，光的能量应该由光的强度决定而与频率无关，然而这和实验结果又不相符。
波动理论还无法解释光电效应的瞬时性，按照波动理论，当一束很弱的光照射到金属表面上以后，应该经过一段时间的能量积累才能有光电子从金属中逸出，怎么可能瞬间就从金属中逸出呢?
爱因斯坦正确解释了光电效应的规律，提出了光的量子学说。
他认为光是由大量以光速运动的粒子组成的粒子流，这些粒子称为光量子或光子，每个光子的能量E 与它的频率ν成
正比，即
E h ν= (11—8)
式中h 是普朗克常量。
按照这个观点，频率为ν的光的能量只能是h ν的整数倍，光子能量h ν是这种光的能量的最小单位，称为光的能量的量子化。
例题1. 分别计算10.6m λμ=的红光和20.1nm λ=的X 光的光子能量。
解已知10.6m λμ=7610m -=⨯，20.1nm λ=1010m -=，则
8
151713100.510610c
Hz Hz νλ-⨯===⨯⨯ 8
18210231031010c
Hz Hz νλ-⨯===⨯ 红光的光子能量为
E 34151911(6.63100.510) 3.3110h J J ν--==⨯⨯⨯=⨯
X 光的光子能量为
34181522(6.6310310) 1.9910E h J J ν--==⨯⨯⨯=⨯
计算结果表明：X 光光子比红光光子的能量大得多。
光的量子理论能很好地解释了光电效应， 并说明了能量在辐射、传播和吸收的过程中是一份一份的、不连续的，每份的能量等于h ν，显示了光的粒子性，光子就是这种一份一份的分立的能量量子。
为了解释光电效应，爱因斯坦还提出了一个公式：
2012
h W m νυ=+ 式中h ν是入射光子能量,W 是金属的逸出功，2
012
m υ是光电子的初动能。
这就是著名的爱因斯坦方程，它定量地说明了发生光电效应时的能量关系。
例题2 . 已知铯的截止频率为14
4.54510Hz ⨯，若波长为0．4m μ的光照射在铯上，能否发生光电效应?为什么?如能发生，试求金属铯的逸出功和光电子的初速度。
解 已知0ν=144.54510Hz ⨯,70.4410m m λμ-==⨯则
8
1473107.510410c
Hz Hz νλ-⨯===⨯⨯ 所以可以发生光电效应。
金属的逸出功与其截止频率相对应。
利用爱因斯坦方程，令初动能为零，则
逸出功W =3414190(6.6310 4.54510) 3.0110h J J ν--=⨯⨯⨯=⨯
光电子的初动能为 2
012
m υ=341419(6.63107.510) 3.0110h W J J ν---=⨯⨯⨯-⨯ =1.961910J -⨯
已知电子质量319.110m kg -=⨯,则
光电子的初速度50 6.5610m s m s υ==⨯ 2. 光的波粒二象性
光的干涉、衍射现象充分说明了光是一种波，而光电效应又揭示了光的粒子性，那么光究竟是波还是粒子?近代物理的理论和实验研究表明，光既具有波动性，又具有粒子性。
①光子与实物粒子有着本质的区别，比如光子始终以光速运动，而任何实物粒子的运动都不可能达到光速。
相对论证明，光子的静止质量为零，运动质量为 22E h m c c
ν== 光子的能量E h ν=与光波的频率有关，说明光的波动性和粒子性有着紧密的联系，无论在什么情况下，光的波动性和粒子性都是始终存在的，它既具有波动性，又具有粒子性，我们把这种现象称为光的波粒二象性。
②光在传播过程中，一般主要表现出波动性，但是当光与其他物质相互作用时，粒子性比较显著。
光的波粒二象性说明光既不是宏观概念中的波(如机械波等)，也不是宏观概念中的微粒。
光是由一系列具有波动性的、不连续的光子流所构成的。
③一切实物粒子(电子、质子、中子等)都具有波粒二象性，1924年，法国科学家德布罗意不仅大胆地设想了一切微粒都具有二象性，而且给出了表征其粒子性与波动性相联系的能量E 和动量p 的关系式：
E h ν=
h p λ=
式中h 是普朗克常量。
后来建立起来的量子力学正是以波粒二象性的观点作为其重要基础。
当然，人们对光的本性的认识尚未完结，还有待于进一步的探索发现。
（三）小结
1.光电效应的试验规律
(1)光电效应存在截止频率，任何一种金属都具有各自的截止频率。
入射光频率低于截止
频率时，无论光强多大，光照时间多长，都不能产生光电效应。
(2)光电流的大小与入射光强成正比。
(3)光电子的初动能与入射光的频率成线性关系，而与入射光强无关。
(4)光电效应具有瞬时性。
2.光电效应说明光具有粒子性。
3.光的波粒二象性
（1）光子与实物粒子有着本质的区别，光既有波动性，又有粒子性，是由一系列具有波动性的、不连续的光子流所构成。
（2）光在传播过程中，波动性比较显著；在与物质相互作用时，粒子性比较显著。
（3）光具有波粒二象性。
（四）作业布置
p 148 1、3、4、6
（五）教学中应注意的问题
1.讲述发生光电效应时，对截止频率可多举例，加深理解。
2.对于物质性质的多样性可点到为至。