高三物理总复习光的本性.
高中物理知识点:光的本性物理光学(很详细)
⾼中物理知识点:光的本性物理光学(很详细)知识⽹络:⼀、粒⼦说和波动说1、微粒说——(⽜顿)认为个光是粒⼦流,从光源出发,在均匀介质中遵循⼒学规律做匀速直线运动。
2、波动说——(荷兰)惠更斯、(法)菲涅尔,光在“以太”中以某种振动向外传播19世纪以前,微粒说⼀直占上风(1)⼈们习惯⽤经典的机械波的理论去理解光的本性。
(2)⽜顿的威望(3)波动理论本⾝不够完善(以太、惠更斯⽆法科学的给出周期和波长的概念)3、光的电磁说——(英)麦克斯韦,光是⼀种电磁波4、光电效应——证明光具有粒⼦性⼆、光的双缝⼲涉——证明光是⼀种波1、实验2、现象(1)接收屏上看到明暗相间的等宽等距条纹。
中央亮条纹(2)波长越⼤,条纹越宽(3)如果⽤复⾊光(⽩),出现彩⾊条纹。
中央复⾊(⽩)原因:相⼲光源在屏上叠加(加强或减弱)3、⼩孔的作⽤:产⽣同频率的光双孔的作⽤:产⽣相⼲光源(频率相同,步调⼀致,两⼩孔出来的光是完全相同的。
)3、条纹的亮暗L2—L1=(2K+1)λ/ 2 弱L2—L1=2K*λ/ 2 =Kλ强4、条纹间距∝波长6、 1 m = 10 9nm 1 m = 10 10 A【例1】⽤绿光做双缝⼲涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx。
下列说法中正确的有( C )A.如果增⼤单缝到双缝间的距离,Δx 将增⼤B.如果增⼤双缝之间的距离,Δx 将增⼤C.如果增⼤双缝到光屏之间的距离,Δx将增⼤D.如果减⼩双缝的每条缝的宽度,⽽不改变双缝间的距离,Δx将增⼤三、薄膜⼲涉——光是⼀种波1、实验酒精中撒钠盐,⽕焰发出单⾊的黄光2、现象(1)薄膜的反射光中看到了明暗相间的条纹。
条纹等宽(2)波长越⼤,条纹越宽(3)如果⽤复⾊光,出现彩⾊条纹3、原因——从前后表⾯反射回来的两列频率相同的光波叠加,峰峰强、⾕⾕强、峰⾕弱(阳光下的肥皂泡、⽔⾯上的油膜、压紧的两块玻璃)4、科技技上的应⽤(1)查平⾯的平整程度单⾊光⼊射,a的下表⾯与b的上表⾯反射光叠加,出现明暗相间的条纹,如果被检查的平⾯是平的,那么空⽓厚度相同的各点就位于同⼀条直线上,⼲涉后得到的是直条纹,否则条纹弯曲。
高中物理公式总结--光的本性
高中物理公式总结:光的本性光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)〔见第三册P23〕2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置: =nλ;暗条纹位置: =(2n+1)λ/2(n=0, 1,2,3,、、、);条纹间距{ :路程差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:紫光的频率大,波长小)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔见第三册P25〕5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播〔见第三册P27〕6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波〔见第三册P32〕7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。
电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。
红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用〔见第三册P29〕8.光子说,一个光子的能量E=hν{h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的频率}9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,W:金属的逸出功}注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;(2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。
高考物理一轮备考光的本性知识点
2019高考物理一轮备考光的本性知识点光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性,下面是光的本性知识点,请考生掌握。
1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)〔见第三册P23〕2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置:=n暗条纹位置:=(2n+1)/2(n=0,1,2,3,、、、);条纹间距{:路程差(光程差);:光的波长;/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:紫光的频率大,波长小)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=/4〔见第三册P25〕5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播〔见第三册P27〕6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波〔见第三册P32〕7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。
电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线。
红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用〔见第三册P29〕8.光子说,一个光子的能量E=h{h:普朗克常量=6.6310-34J.s,:光的频率}9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=h-W{mVm2/2:光电子初动能,h:光子能量,W:金属的逸出功}注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;(2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。
高三物理 光的本性tg
2014届高三物理总复习讲义《光的本性》一.基础知识1.光的干涉⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ= n λ(n=0,1,2,……) ⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=)12(2-n λ(n=0,1,2,……) 相邻亮纹(暗纹)间的距离λλ∝=∆d l x 。
用此公式可以测定单色光的波长。
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
2.光的衍射注意关于衍射的表述一定要准确。
(区分能否发生衍射和能否发生明显衍射) ⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
⑵发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小。
(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm 时,有明显衍射现象。
)⑶在发生明显衍射的条件下,当窄缝变窄时,亮斑的范围变大,条纹间距离变大,而亮度变暗。
3.光的电磁说⑴麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同,提出光在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。
⑵电磁波谱。
波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。
各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。
各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的。
⑷实验证明:物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λm 和物体温度T 之间满足关系λm = b (b 为常数)。
可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。
在宇宙学中,可以根据接收到的恒星发出的光的频率,分析其表面温度。
⑸可见光频率范围是3.9-7.5×1014Hz ,波长范围是400-770nm 。
4.光电效应现象⑴在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。
高考物理专题复习《光学》规律总结
高考物理专题复习《光学》规律总结
光的反射和折射:
1.光由光疏介质斜射入光密介质,光向法线靠拢。
2.光过玻璃砖,向与界面夹锐角的一侧平移;
光过棱镜,向底边偏转。
4.从空气中竖直向下看水中,视深=实深/n
4.光线射到球面和柱面上时,半径是法线。
5.单色光对比的七个量:
6.常用解题方法 ①n sin sini =γ
n 大于1;大角比小角正弦 ②光路可逆 ③n
C =V ④n λ
λ=
⑤ 几何作图
⑥ n
1sinC = 光的本性:
1.双缝干涉图样的“条纹宽度”(相邻明条纹中心线间的距离):
∆x L d =λ。
2.增透膜增透绿光,其厚度为绿光在膜中波长的四分之一。
3.用标准样板(空气隙干涉)检查工件表面情况:条纹向窄处弯是凹,向宽处弯是凸。
4.电磁波穿过介质面时,频率(和光的颜色)不变。
5.光由真空进入介质:V=c n ,
λλ=0
n 6.反向截止电压为
U 反,则最大初动能km E eU =反。
第十六章 光的本性
第十六章 光的本性考纲要求1.光本性学说的发展简史 Ⅰ2.光的干涉现象,双缝干涉,薄膜干涉,双缝干涉的条纹间距与波长的关系 Ⅰ3.光的衍射 Ⅰ4.光的偏振现象 Ⅰ5.光谱和光谱分析,红外线、紫外线、X 射线、γ射线以及综合应用,光的电磁本性,电磁波谱 Ⅰ6.光电效应,光子,爱因斯坦光电效应方程 Ⅱ7.光的波粒二象性,物质波 Ⅰ8.激光的特性及应用 Ⅰ知识网络:单元切块: 本章以光的干涉、衍射现象为基础,学习光的波动性,以光电效应为基础,学习光的粒子性。
最后学习光的波粒二象性。
教学目标:1.掌握光的干涉现象。
知道双缝干涉的条纹间距与波长的关系2.知道光的衍射3.了解光的偏振4.了解光谱和光谱分析,知道红外线、紫外线、X 射线、γ射线的产生机理及主要应用5.掌握光电效应,光子,爱因斯坦光电效应方程,并能够应用这些知识解决有关问题教学重点:光的干涉、衍射、光电效应、光子、爱因斯坦光电效应方程物理光学 粒子性――光电效应 微粒说(牛顿)波动说(惠更斯)电磁说(麦克斯韦) 光子说(爱因斯坦) 光的波粒二象说光的干涉波动性 光的衍射教学难点:光电效应、光子、爱因斯坦光电效应方程的应用教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、光的波动性1.光的干涉光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。
(相干波源的频率必须相同)。
形成相干波源的方法有两种:⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。
⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。
下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
2.干涉区域内产生的亮、暗纹⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ= nλ(n=0,1,2,……)⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=)12(2-nλ(n=0,1,2,……)相邻亮纹(暗纹)间的距离λλ∝=∆dlx。
高三物理第一轮光的本性备考知识点-高三物理知识点总结
高三物理第一轮光的本性备考知识点:高三物理知识点总结1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)〔见第三册P23〕2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置:=nλ;暗条纹位置:=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);条纹间距{:路程差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:紫光的频率大,波长小)4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔见第三册P25〕5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播〔见第三册P27〕6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波〔见第三册P32〕7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。
电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。
红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用〔见第三册P29〕8.光子说,一个光子的能量E=hν{h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的频率}9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hν-W{mVm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,W:金属的逸出功}注:(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;(2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。
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高三物理光的本性复习
分析:我们眼睛看到的图像是由肥皂液膜的前表面(靠近人的一侧)反射的光和由肥皂液膜的后表面反射的光形成的干涉图样。如果用白光做实验,观察到的干涉图样是彩色条纹;如果用单色光做实验,观察到的是单色明暗条纹。明条纹处是前表面的反射光和由后表面反射的光在到达前表面时的振动步调相同,互相叠加而振动加强;暗条纹处则是前表面的反射光和后表面反射光在到达前表面时的振动步调相反而互相削弱的结果。同一明纹处的各点,前表面的反射光和后表面的反射光的路程差(称为光程差)是相同的,说明这些点处,薄膜的厚度是相同的。同理,同一暗纹处的各点,膜的厚度也是相同的。相邻两条明条纹或相邻两条暗条纹之间,膜的厚度差是相等的。如果肥皂液膜的两表面夹角恒定,那么形成的明暗条纹是等间距的。但本题中,肥皂液膜由于受重力的作用,使其形成的薄膜截面如图(甲)所示,膜的两表面夹角自上而下是由小变大。这种情况形成的明暗条纹的间隔是上边宽、下边密。所以本题所呈现的薄膜干涉图样如图乙所示,条纹是水平方向,条纹的间隔是上宽下密。
2.光是横波,但由于经过偏振片前后的横波有一定差别,我们把前面的叫自然光,后面的叫偏振光.形成偏振光的过程叫起偏或偏振.当其中一个方向上的光振动E强于另一个方向上的光振动,则称为部分偏振光;如果只存在了一个方向上的振动分量,就称为完全偏振光.
3.反射光中,垂直(“三线”平面的)振动多于平行振动;折 射光中,平行振动多于垂直振动.即:反射光和折射光均 为部分偏振光.当入射角i = arctgn21(n21表示折射媒质 对入射媒质的相对折射率)时,反射光只存在垂直振动, 为完全偏振光.而折射光仍存在平行振动(较多)和垂直 振动(较少),为部分偏振光.
答案:AC
01
关于电磁波,下列说法中哪些是正确的?
03
红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发后产生的。
高考物理知识点总结24光的波动性(光的本性)
光的波动性(光的本性)一、光的干涉现象两列波在相遇的叠加区域,某些区域使得“振动”加强,出现亮条纹;某些区域使得振动减弱,出现暗条纹。
振动加强和振动减弱的区域相互间隔,出现明暗相间条纹的现象。
这种现象叫光的干涉现象。
二、产生稳定干涉的条件:两列波频率相同,振动步调一致(振动方向相同),相差恒定。
两个振动情况总是相同的波源,即相干波源1.产生相干光源的方法(必须保证γ相同)。
⑴利用激光 (因为激光发出的是单色性极好的光);⑵分光法(一分为二):将一束光分为两束.......频率和振动情况完全相同的光。
(这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等) 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图点(或缝)光源分割法:杨氏双缝(双孔)干涉实验;利用反射得到相干光源:薄膜干涉2.双缝干涉的定量分析如图所示,缝屏间距L 远大于双缝间距d ,O 点与双缝S 1和S 2等间距,则当双缝中发出光同时射到O 点附近的P 点时,两束光波的路程差为 δ=r 2-r 1;由几何关系得:r 12=L 2+(x -2d )2, r 22=L 2+(x+2d )2. 考虑到 L 》d 和 L 》x ,可得 δ=L dx .若光波长为λ,⑴亮纹:则当δ=±k λ(k=0,1,2,…) 屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时,两束光叠加干涉加强;⑵暗纹:当δ=±(2k -1)2λ (k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时,两束光叠加干涉减弱, 据此不难推算出: (1)明纹坐标 x=±k d L λ (k=0,1,2,…) (2)暗纹坐标 x=±(2k -1) d L ·2λ (k=1,2,…) 测量光波长的方法 (3)条纹间距 △x=dL λ. (缝屏间距L ,双缝间距d) 用此公式可以测定单色光的波长。
则出n 条亮条纹(暗)条纹的距离a,相邻两条亮条纹间距1-n a )1(-=∆=n a L d x L d λ 用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
高三物理复习教案光的本性
高三物理复习教案光的本性知识网络:一、光的波动性1.光的干涉光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。
(相干波源的频率必须相同)。
形成相干波源的方法有两种:⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。
⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。
下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
2⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=)12(2-nλ(n=0,1,2,……)相邻亮纹(暗纹)间的距离λλ∝=∆dlx。
用此公式可以测定单色光的波长。
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
1、用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx。
下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离,Δx将增大B.如果增大双缝之间的距离,Δx将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx将增大2、激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理。
用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度v与二次曝光时间间隔t∆的乘积等于双缝间距。
实验中可测得二次曝光时间间隔t∆、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距x∆。
若所用激光波长为λ,则该实验确定物体运动速度的表达式是()A.tlxV∆∆=λB.txlv∆∆=λC.txlv∆∆=λD.xtlv∆∆=λ3、用白光做双缝干涉实验时,得到彩色的干涉条纹,下列正确的说法是:A、干涉图样的中央亮纹是白色的;B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条b 物理光学光的本性学说发展史光的波粒二象性粒子性――光电效应微粒说(牛顿)波动说(惠更斯)电磁说(麦克斯韦)光子说(爱因斯坦)光的波粒二象说光的干涉波动性光的衍射纹;C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹;D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关4、在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏上观察到彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时:A、只有红色和绿色的干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失;B、红色和绿色的干涉条纹消失,其它颜色的干涉条纹仍然存在;C、任何颜色的干涉条纹都不存在,但屏上仍有亮光;D、屏上无任何亮光.5、a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉实验装置,发现a光形成的条纹间距比b光形成的条纹间距宽。
2020高考物理复习光的本性练习题含答案
光的本性复习题1.在水面的油膜上常常看到彩色花纹,这是光的A.干涉现象B.衍射现象C.全反射现象D.色散现象2.下面是四种与光有关的现象或应用,其中与光的干涉有关的是A.用光导纤维传播信号B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C.一束白光通过三棱镜形成彩色光带D.利用分光镜进行光谱分析3.下面几种光学现象中,属于光的衍射现象的是A.浮在水面上的薄油层在太阳光的照射下呈现各种不同颜色B.将两块平玻璃片紧紧捏在一起会从玻璃片表面上看到彩色花纹C.通过并在一起的两根铅笔间的狭缝看远处与缝平行的线状白炽灯会看到彩色条纹D.雨后的彩虹4.关于光的本性,以下说法中正确的是A.光既具有波动性,又具有粒子性B.光的波长越大,光子的能量越大C.光的颜色与光的频率无关D.某些物体是不辐射红外线的5.关于光电效应,下列说法中错误的是A.光电效应说明光具有粒子性B.发生光电效应时,如果增大入射光的频率可以增大从锌板发射的光电子的最大动能C.若红光照射某种材料能发生光电效应,那么紫光一定能使这种材料发生光电效应D.若紫光可以使某种材料发生光电效应,那么红光一定不能使这种材料发生光电效应6.对爱因斯坦光电效应方程E k=hν-W,下面的理解错误的有A.用同种频率的光照射同一种金属,从金属中逸出的光电子可能具有不同的的初动能B.式中的W表示使电子脱离金属过程克服正电荷引力所做功的最小值C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足W= hν0D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比7.关于光电效应的下列说法中正确的是A.光电子的最大初动能随入射光强度的增大而增大B.只要入射光的强度足够大或照射时间足够长,就一定能产生光电效应C.任何一种金属都有一个极限频率,低于这个频率的光就不能发生光电效应D.在光电效应中,照射光的强度越弱,产生光电子所需的时间就越长8.关于光的波动性和粒子性,下列说法中正确的是A.爱因斯坦的光子说彻底否定了光的波动学说,建立起全新的现代光学理论B.大量光子作用的效果容易显示粒子性,个别光子作用的效果容易显示出波动性C.所有电磁波中红外线最容易发生明显衍射现象D.由于γ射线的波长非常短,要想观察到它的干涉现象非常困难9.用同一双缝干涉装置观察光的干涉现象,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm, 若分别用频率为ν1=7.5×1014Hz和ν2=5×1014Hz的单色光照射双缝,则P点出现明暗纹的情况是A.用ν1照射时出现明纹, 用ν2照射出现暗纹B.用ν1照射时出现明纹, 用ν2照射出现明纹C.用ν1照射出现暗纹, 用ν2照射出现明纹D.用ν1照射出现暗纹, 用ν2照射出现暗纹10.将两块平行玻璃板叠在一起用手捏紧,会在玻璃板表面看到干涉条纹,干涉条纹产生自A.上、下两块玻璃板上、下表面反射的光B.上玻璃板上、下表面反射的光C.上、下玻璃板间空气膜的上、下表面反射的光D.下玻璃板上、下表面反射的光11.声波和光波都从空气进入水中,它们的波长、波速变化情况是A.它们的波长、波速都变小B.它们的波长、波速都变大C.光波的波长、波速都变小,声波的波长、波速都变大D.光波的波长、波速都变大,声波的波长、波速都变小12.频率为ν的光,在真空中波长是λ。
高三光的知识点
高三光的知识点一、光的性质高三物理中,我们学习了光的性质,光是一种电磁波,具有波粒二象性,既能够像波一样传播,又能够像粒子一样产生反射和折射等现象。
二、光的传播光的传播主要有直线传播和反射传播两种形式。
光的直线传播是指在均匀介质中,光沿直线传播的现象。
而光的反射传播是指光线遇到界面时,一部分光线从入射介质中反射出来的现象。
三、光的折射光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光线改变传播方向的现象。
光的折射遵循斯涅尔定律,即入射角与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
四、光的色散光的色散是指光经过某些透明介质时,由于介质中不同频率的光速度不同,使得光的颜色发生分散的现象。
光的色散可以通过棱镜实验观察到,不同颜色的光在经过棱镜后会发生不同程度的折射,从而产生彩虹色的现象。
五、光的干涉光的干涉是指两束或多束光交叠在一起产生干涉条纹的现象。
光的干涉可以分为构造干涉和破坏性干涉。
构造干涉发生在两束光相长干涉时,波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇,使光强增强;而破坏性干涉发生在两束光相消干涉时,波峰与波谷相遇,使光强减弱。
六、光的衍射光的衍射是指光通过一个有孔或者遇到物体边缘时发生偏离直线传播的现象。
光的衍射可以通过狭缝实验和单缝衍射实验来观察。
狭缝实验中,当光线通过一个狭缝时,会出现一系列的衍射环;而单缝衍射实验中,当光线通过一个狭缝时,会出现中央明暗交替的衍射图样。
七、光的偏振光的偏振是指光波中的振动方向只在某一方向上的现象。
光的偏振可以通过偏振器进行实验观察,偏振器可以选择性地透过或者吸收特定方向上的光振动分量,而将其他方向上的光振动分量消除。
八、光的光电效应光的光电效应是指当光线照射到金属表面时,金属中的电子受到光的能量激发而从金属中发射出来的现象。
光的光电效应可以用来解释光是由光子组成的,光子是光的粒子能量量子。
总结高三光的知识点主要包括光的性质、光的传播、光的折射、光的色散、光的干涉、光的衍射、光的偏振和光的光电效应等内容。
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【解析】本题实际考查的是干涉知识的应用, 要认真读题,实际很简单,要消除反射回来的 红外线,即要使红外线全部透射,此膜即为增 透膜,厚度最小应为λ/4,综上所述答案为:B.
【解题回顾】解决本题,要求学生要能理解 增透膜的含义及作用,增透膜从薄膜前后表 反射叠加后相互削弱,从而减少反射光强度, 增加透射光的强度.
二、光子说 1.光子说:空间传播的光不是连续的,是一份一份的, 每一份叫一个光子,每个光子的能量E=h ν0(其中 h=6.63×10-34Js,称做普朗克常量). 爱因斯坦就是因为提出了光子说及对光电效应的研究而 获得诺贝尔物理学奖的.
2.光子说对光电效应的解释. 光子照射到金属上时,某个电子吸收光子的能量后动能变大,若 电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面, 成为光电子. ①光子的能量和频率有关,金属的逸出功是一定的,光子的能 量必须大于逸出功才能发生光电效应,这就是每一种金属都存在 一个极限频率的原因;
三、电磁波及电磁波谱 1.电磁波按波长由大到小的顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外 线、X射线、γ射线. 2.不同电磁波产生的机理不同;无线电波由振荡电路中自由电子的周期 性运动产生的;红外线、可见光、紫外线由原子外层电原子受激发后产生 的;X射线由原子内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后 产生的. 3.不同电磁波的特性不同:无线电波易发生干涉和衍射;红外线有显著的 热效应;可见光引起视觉反应;紫外线有显著的化学效应和荧光屏效应;X 射线的穿透本领很大;射线的穿透本领最强. 【说明】光子能量和光强是两个概念,要注意区分,光子能量是指一个 光子具有的能量,在数值上光子的能量E=hν光强是指在垂直光的传播方向 上,单位面积上单位时间内获得所有光子能量的总和,它应当是由单位时 间内的光子数与光子能量共同决定.光子能量大并不意味着光强大,同样光 强大也不等于每个光子的能量大.
5.关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是( A.太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱
)
B.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是 明线光谱 C.进行光谱分析时,可以利用明线光谱,不能用连续光 D.我们观察月亮射来的光谱,可以确定月亮的化学组成 谱
【例1】下列说法中正确的是( ) A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较 远的是紫光 B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较 远的是红光 C.涂有增透膜的照相机镜头,增强了对紫光的透 射程度 D.从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表 面反射光干涉 的结果
一、光电效应 1.光电效应:物体在光的照射下释放出电子的现象叫光电效应.在 光电效应中物体释放出的电子叫光电子.光电子定向移动形成的电流叫 光电流. 2.光电效应的规律. 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; ③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; ④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度 成正比.
②光照射到金属上时,电子吸收光子能量不需要积累,吸收能量立 刻增大动能,如果光子的能量大于逸出功,则电子就会逸出金属表面 成为光电子; ③电子吸收光子能量后,从金属表面逸出,其中金属表面电子克服 逸出功飞出金属表面后具有最大初动能,根据能量守恒,应是: 1/2mvmax2=hν-W,该方程为爱因斯坦光电效应方程,显然最大初动能和 入射光子频率有关,但不是成正比; ④光强越大,单位时间内入射光子数越多,因此在单位时间内从金 属中逸出的光电子数越多,且成正比;
四、自然光与激光 1.偏振:横波只沿某一特定的方向振动,称为波的偏振. 2.自然光:若光源发出的光,包括在垂直于传播方向上沿一切方 向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫 做自然光. 偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿一个特定方向振动的光, 叫做偏振光.
3.激光及其特点. 原子受激产生辐射时,发出的光子的频率、发射方向等,都跟 入射光子完全一样,如果这样的光子在介质中传播时,再引起其他 原子受激产生辐射,就会产生越来越多的频率和发射方向都相同的 光子,使光得到加强,这就是激光. 其特点:方向性好(光子的发射方向相同)、单色性好(光子的 频率相同)、亮度高.
【例1】关于光电效应下述说法中正确的是(D) A.光电子的最大初动能随着入射光的强度增大 而增大 B.只要入射光的强度足够强,照射时间足够长, 就一定能产生光电效应 C.在光电效应中,饱和光电流的大小与入射光 的频率无关 D.任何一种金属都有一个极限频率,低于这个 频率的光不能发生光电效应
【解析】可根据光电效应的四条规律进行分析.光电子的最大初 动能是随着入射光的频率的增大而增大,与光强无关,A错;而光 电效应产生的条件是入射光的频率大于或等于金属的极限频率,B 错;在答案C中,当入射光的频率大于极限频率的前提下,饱和电 流与光强成正比,若入射光强度一定时,入射光的光子数便取决 于光子的能量了,光强一定时光子的能量越大,则单位时间内的 光子数就越少,单位时间内入射光子数少,则打出的光电子数就 少,饱和光电流就越小了,所以在光强一定时,入射光的频率越 大,则饱和光电流越小,本题答案D.
【解析】根据波的叠加的规律,P点出现条纹的情 况决定于路程差d与波长的关系.由c=λf,可知两种 单色光的波长:λ1=c/f1=0.6m;λ=c/f2=0.4m: 与d相比较得:d=λ1=3λ2/2,则用f1光照射时,P点 出现亮条纹,用f2光照射时,P点出现暗条纹,综 上所述答案为:AD.
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光的粒子性
3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电 器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度, 如图16-2-1所示,
图16-2-1
这时(
)
A.锌板带正电,指针带带正电 D.锌板带负电,指针带负电
4.能引起人的视觉感应的最小能量为 10-18J,已知可见光的平均波长约为 0.6m,则进入人眼的光子数至少为 3 个,恰能引起人眼的感觉.
例题: 例题
练习
1.下列哪些属于光的干涉现象( A.雨后美丽的彩虹 B.对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹 C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹 D.光通过三棱镜产生的彩色条纹 )
2.对光的衍射现象的定性分析,不正确的是(
)
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物传播的 现象 B.衍射现象是光波互相叠加的结果 C.衍射现象否定了光的直线传播的结论 D.光的衍射现象为波动说提供了有力的证据
例题: 例题
练习
1.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施 中可能使该金属产生光电效应的是( ) A.延长光照时间 B.增大光的强度 C.换用波长较短的光照射 D.换用频率较低的光照射
2.关于光子说的基本内容有以下几点,不正确的 是( )
A.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的, 每一份叫一个光子 B.光是具有质量、能量和体积的物质微粒子 C.光子的能量跟它的频率成正比 D.光子客观并不存在,而是人为假设的
【解析】由于在干涉实验中,有条纹间距 x=lλ/d的关系,即条纹间距与光波波长成正比. 而白光中红光的波长最长,故偏离中央明条纹最 远的是红光;增透膜应该增强透射的是人的视觉 最敏感的绿光,这样才能使所成的像即亮又清晰; 肥皂膜上的条纹是由于光从膜前、后表面反射后, 相互干涉而形成的.综上所述答案为B、D.
五、光谱及光谱分析 (1)光谱:各种不同色光按照一定顺序排列形成的彩色光带. (2)原子光谱:由于不同的原子结构不同,能级也就各不相同,它们可 能辐射的光子也就具有不同的波长,所以每种元素光谱中的谱线分布考 与其他元素不一样,这些分交的线状谱是与他元素相对应的,故我们又 把线状谱叫做原子光谱.
2.光谱分析 由于每种元素的谱线分布与其他元素的不一样, 这样就可以通过光谱的分析知道发光的是什么元素, 用这种方法可以确定物质的组成.
2.光的衍射:光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象. ①产生明显衍射现象的条件:孔或障碍物的尺寸比波长小或相差不多.也可 以成是,与光的波长可以相比. ②双缝干涉图样与单缝衍射图样的区别:干涉条纹是等间距排列的条纹, 衍射图样是不等间距、中间亮纹最亮,而两边条纹逐渐变窄变暗的不均匀条 纹. ③了解泊松亮斑的物理意义.
【例2】氢氖激光器发射的波是波长为 6328埃的单色光,试计算这种光的一个 光子能量为多少?若该激光器的发光功 率18mW,则每秒钟发射多少个光子?
【解析】光子的能量:E=hν,或E=hc/λ,知道光子的波 长就可计算每个光子的能量.而每秒钟发出的光的总能量 应当为每秒内的光子数与每个光子能量的乘积. 根据光子说, E=hc/λ=3.14×10-19J=1.96eV, λ 因为发光功率等于光子的总能量与时间的比值,所以 单位时间内发射的光子数为:n=Pt/E=5.75×1016个.
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二、双缝干涉及衍射 1.光的干涉:两列相干光波相叠加,某些区域的光被加强,某些区域 的光被减弱,且加强区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象. ①产生干涉现象的条件之一是两列光必须是频率相同的相干光源. ②在杨氏双缝干涉实验中两列光波到达某点的路程差(亦称光程差)为波 长的整数倍时,该处出现亮纹;光路程差为半波长的奇数倍时,该处出 现暗纹,且条纹间距与光的波长有关,波长越长,则条纹间距越大.所 以白光的干涉条纹是彩色的. ③在光的薄膜干涉中,前后表面反射光的路程差由膜的厚度决定.由于 光波波长极短,因此薄膜极薄.增透膜的厚度应是光在薄膜中波长的1/4.
【例2】市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品 处产生的热效应大大降低,从而广泛应用于各种场所,这种灯降低热效应 的原理之一是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(例如氟化镁), 这种膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线,以λ表示 此红外线在薄膜中的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为(B) A.λ/8 B.λ4 C.λ/2 Dλ