高中物理光学原子物理知识要点精编WORD版
高中物理光学原子物理知识要点
高中物理光学原子物理知识要点集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)光学一、光的折射2.光在介质中的光速:n=n/n 1.折射定律:n=nnn大角nnn小角3.光射向界面时,并不是全部光都发生折射,一定会有一部分光发生反射。
4.真空/空气的n等于1,其它介质的n都大于1。
5.真空/空气中光速恒定,为n=3×108m/s,不受光的颜色、参考系影响。
光从真空/空气中进入介质中时速度一定变小。
6.光线比较时,偏折程度大(折射前后的两条光线方向偏差大)的光折射率n大。
二、光的全反射1.全反射条件:光由光密(n大的)介质射向光疏(n小的)介质;入。
射角大于或等于临界角C,其求法为nnn n=nn2.全反射产生原因:由光密(n大的)介质,以临界角C射向空气时,根据折射定律,空气中的sin角将等于1,即折射角为90°;若再增大入射角,“sin空气角”将大于1,即产生全反射。
3.全反射反映的是折射性质,折射倾向越强越容易全反射。
即n越大,临界角C越小,越容易发生全反射。
4.全反射有关的现象与应用:水、玻璃中明亮的气泡;水中光源照亮水面某一范围;光导纤维(n大的内芯,n小的外套,光在内外层界面上全反射)三、光的本质与色散1.光的本质是电磁波,其真空中的波长、频率、光速满足n=nn(频率也可能用n表示),来源于机械波中的公式n=n/n。
2.光从一种介质进入另一种介质时,其频率不变,光速与波长同时变大或变小。
3.将混色光分为单色光的现象成为光的色散。
不同颜色的光,其本质是频率不同,或真空中的波长不同。
同时,不同颜色的光,其在同一介质中的折射率也不同。
4.色散的现象有:棱镜色散、彩虹。
5.红光和紫光的不同属性汇总如下:四、光的干涉1.只有频率相同的两个光源才能发生干涉。
2.光的干涉原理(同波的干涉原理):真空中某点到两相干光源的距离差即光程差Δs。
高中原子物理知识点归纳
高中原子物理知识点归纳
1.原子结构
-原子是由带正电的原子核和围绕核运动的电子组成的。
-原子核由质子和中子构成,质子带有正电荷,中子则是中性的。
-电子分布在不同的能级上,每个能级对应一定的能量。
-能级结构可以用波尔模型或者量子力学的薛定谔方程来描述,能级之间的跃迁伴随着能量的变化,这对应着原子光谱的现象。
-核内的质子和中子可以通过核反应(如裂变、聚变)释放或吸收能量。
2.原子核的特性
-原子核的质量远大于电子,集中在原子的中心部位。
-原子核大小与原子整体相比很小,但密度极高。
-卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型,即大部分空间是空的,电子在核外空间运动。
3.原子序数与核电荷数
-原子序数等于原子核内质子的数量,决定了元素的化学性质。
-原子的核电荷数等于质子数,也等于核外电子总数(在中性原子中)。
4.放射性衰变
-放射性元素自发发生核转变,释放出α粒子、β粒子(电子或正电子)或γ射线等形式的能量。
-放射性衰变遵循一定的半衰期规律。
5.核能与核反应
-核能来源于核子重组过程中释放的能量,如核裂变(如铀-235的链式反应)和核聚变(如氢弹中的氘氚反应)。
6.量子数与电子排布
-电子在原子轨道中的排布遵循泡利不相容原理、洪特规则等,形成了元素周期表中的电子构型。
7.原子光谱
-当电子在不同能级之间跃迁时,会发射或吸收特定波长的光,形成原子的发射光谱和吸收光谱。
光学和原子物理知识点总结
v cn ri ==sin sin 几何光学一、光的反射定律:1、内容:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线在法线两侧,反射角等于入射角。
围绕入射点将平面镜偏转a 角度,法线也偏转a 角度,反射光线偏转2a 角度。
镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律。
2、平面镜成像规律:物体在平面镜中成虚像,像与物体大小相等,像与物体到镜面的距离相等,像与物体的连线与镜面垂直。
(对称) 二、光的折射定律,折射率1、内容:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线、入射光线在法线两侧,入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
2、折射率(n):光从真空射入介质中时,入射角正弦值与折射角的正弦值之比。
光在真空中的速度与光在介质中速度之比。
3、任何介质的折射率n 都大于1。
(空气近似等于1) 折射率表明了介质的折光本领,也表示对光传播的阻碍本领。
注意:在反射、折射现象中,光路就是可逆的;在几何光学中作出光路图就是解题关键;三、全反射,临界角1、光疏介质:折射率较小的介质。
光密介质:折射率较大的介质。
光疏介质与光密介质就是相对的。
2、定义:光由光密介质射向光疏介质时,折射光线全部消失,只剩反射光线的现象。
全反射光线不就是折射光线。
3、全反射的条件:①光密介质射入光疏介质; C 光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C: sinC =1/n4、光导纤维光导纤维就是光的全反射的实际应用 四、棱镜:横截面就是三角形或梯形。
1、三棱镜能使射向侧面的光线向底面偏折,相同条件下,n 越大,光线偏折越多。
并将白色光分解为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。
(光的色散)棱镜对红光的折射率小,介质中的红光光速大; 棱镜对蓝光的折射率大,介质中的蓝光光速小。
(1)三棱镜折射规律:出射光线向底边偏折(2)白光通过三棱镜发生色散规律:紫光靠近底边偏得最很{光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,}2、全反射棱镜:横截面就是等腰直角三角形(临界角C=42度)。
高中物理光学、原子物理知识要点(可编辑修改word版)
光学一、光的折射n = sin 大角v = c/n1.折射定律:sin 小角2.光在介质中的光速:3.光射向界面时,并不是全部光都发生折射,一定会有一部分光发生反射。
4.真空/空气的n 等于1,其它介质的n 都大于1。
5.真空/空气中光速恒定,为c = 3 × 108m/s,不受光的颜色、参考系影响。
光从真空/空气中进入介质中时速度一定变小。
6.光线比较时,偏折程度大(折射前后的两条光线方向偏差大)的光折射率n 大。
二、光的全反射1.全反射条件:光由光密(n 大的)介质射向光疏(n 小的)介质;入射角大于或等于临sin C = 1界角C,其求法为n。
2.全反射产生原因:由光密(n 大的)介质,以临界角C 射向空气时,根据折射定律,空气中的sin 角将等于1,即折射角为90°;若再增大入射角,“sin 空气角”将大于1,即产生全反射。
3.全反射反映的是折射性质,折射倾向越强越容易全反射。
即n 越大,临界角C 越小,越容易发生全反射。
4.全反射有关的现象与应用:水、玻璃中明亮的气泡;水中光源照亮水面某一范围;光导纤维(n 大的内芯,n 小的外套,光在内外层界面上全反射)三、光的本质与色散1.光的本质是电磁波,其真空中的波长、频率、光速满足c = λf(频率也可能用ν表示),来源于机械波中的公式v = λ/T。
2.光从一种介质进入另一种介质时,其频率不变,光速与波长同时变大或变小。
3.将混色光分为单色光的现象成为光的色散。
不同颜色的光,其本质是频率不同,或真空中的波长不同。
同时,不同颜色的光,其在同一介质中的折射率也不同。
4.色散的现象有:棱镜色散、彩虹。
5.红光和紫光的不同属性汇总如下:四、光的干涉1.只有频率相同的两个光源才能发生干涉。
2.光的干涉原理(同波的干涉原理):真空中某点到两相干光源的距离差即光程差Δs。
Δs = 1(2n + 1)λ, n = 0,1,2,…当 2 时,即光程差等于半波长的奇数倍时,由于两光源对此点的作用总是步调相反,叠加后使此点振动减弱;当Δs = nλ, n = 0,1,2,…时,即光程差等于波长的整数倍,半波长的偶数倍时,由于两光源对此点的作用总是步调一致,叠加后使此点振动加强。
高中物理光学原子物理知识要点
机械波传播需要介质,但电磁波传播不需要介质,而且在真空中的速度总等于光速,进入 介质传播速度会降低。
机械波有纵波有横波,但电磁波都就是横波。
机械波不就是概率波,但电磁波就是概率波。
波粒二象性
一、能量量子化
1.普朗克假设微观粒子的能量不就是连续变化的,用“能量子”概念完美解释了黑体辐射实 验(之前的科学家们用能量连续变化的观点都解释不通),标志着量子力学的诞生。
1.振动方向与传播方向平行的波称为纵波,如声波。 振动方向与传播方向垂直的波称为横波,如光波(电磁波)、绳子上的波。
2.偏振原理不便叙述,详见教材。现象为当旋转两个偏振片中的一个时,透过的光强度会随之 变化,甚至会消失(即当两偏振片相应方向垂直时)。 3.光的偏振说明光就是一种横波。偏振可应用于镜头、车灯、立体电影等。 七、激光
全反射
容易
大
容易
波长越大越 有可能发生 明显衍射
四、光的干涉
1.只有频率相同的两个光源才能发生干涉。
2.光的干涉原理(同波的干涉原理): 真空中某点到两相干光源的距离差即光程差 Δs。
当
时,即光程差等于半波长的奇数倍时,由于两光源对此点
的作用总就是步调相反,叠加后使此点振动减弱;
当
时,即光程差等于波长的整数倍,半波长的偶数倍时,由于两光源对
1.激光的特点就是一致性高、平行度好、强度高(并非单个光子能量大)
电磁波
一、电磁波的发现
1.麦克斯韦建立了经典电磁场理论,预言了电磁波的存在;赫兹通过实验证实了电磁波的存 在。
2.电磁场理论要点(一个字都不能错):变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场。将“电场” 改为“电流”,或将“产生电场”改为“产生变化的电场”、“产生磁场”改为“产生变化的 磁场”都就是错误的。
光学和原子物理知识点总结
光学和原子物理知识点总结一、光学知识点总结:1.光的性质:光是一种电磁波,有波动和粒子性质,具有传播速度、波长、频率等特点。
2.光的传播:光在介质中传播具有折射和反射现象,符合斯涅尔定律和菲涅尔定律。
3.光的干涉和衍射:光的干涉是指光波互相叠加形成明暗条纹,根据干涉的方式可以分为干涉仪、杨氏双缝干涉等;光的衍射是光波通过小孔或障碍物后出现偏折现象。
4.波粒二象性:光既可以表现出波动性,又可以表现出粒子性。
光子是光的微观粒子,它具有能量量子化性质,与频率和波长有关。
5.光的偏振:光的偏振是指光波振动方向相同的现象,可利用偏光片实现光的偏振和解偏。
6.光的发射和吸收:物质吸收光能量后会发生跃迁,由低能级到高能级称为吸收,由高能级到低能级称为发射。
二、原子物理知识点总结:1.原子结构:原子由原子核和绕核运动的电子构成,原子核由质子和中子组成,电子以轨道的形式存在。
2.原子模型:目前常用的原子模型是量子力学中的泡利原理,描述原子中的电子排布规律。
3.原子光谱:原子内电子跃迁过程中会辐射出特定的波长的光,形成原子光谱,可以用来研究原子内结构。
4.原子核衰变:原子核的衰变包括α衰变、β衰变和γ射线衰变,其中α衰变是放出α粒子,β衰变是放出β粒子,γ射线衰变是电磁波的放射。
5.原子核反应:原子核反应是指原子核之间的相互作用,包括核裂变、核聚变和放射性衰变等。
6.原子核能级:原子核具有能级结构,不同能级对应不同的核子排布和核态,能级之间的跃迁导致放射性核衰变或核反应的发生。
以上为光学和原子物理知识点的总结,光学研究光的传播和相互作用,原子物理研究原子结构和性质。
深入理解和应用这些知识,对于物理学和相关领域的研究都具有重要的意义。
高三物理光学和原子知识点
高三物理光学和原子知识点光学和原子是高中物理课程中较为抽象而深奥的内容,掌握这些知识点对于理解物质的微观结构和光的传播过程非常重要。
本文将重点讲解高三物理中光学和原子的关键知识点,帮助同学们更好地理解和记忆这些内容。
1. 光的折射和反射折射和反射是光学的基本现象。
当光从一种介质射向另一种介质时发生折射,而当光遇到界面时则发生反射。
根据斯涅尔定律,入射角、折射角和介质的折射率之间满足一个关系式,即n₁sinθ₁=n₂sinθ₂(其中n₁和n₂分别是两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别是入射角和折射角)。
同时,反射也分为射线反射和面反射。
射线反射是指光线在物体表面上发生反射,根据光的反射定律,入射角等于反射角;而面反射则是指光线在光滑的界面上发生全反射,此时入射角大于临界角。
2. 球面镜与透镜球面镜具有折射和反射的性质,常见的有凸透镜、凹透镜、凸面镜和凹面镜。
光线通过凸透镜会发生透射和折射,分为实像和虚像;凹透镜则会发生透射和折射,只产生虚像。
对于球面镜,我们可以通过焦距、物距和像距来描述其成像特性。
其中,焦距是指光线平行于主光轴射入球面镜后,经过折射后会汇聚或发散的位置,可以根据球面镜的凸凹程度确定;物距是指光线从物体射入球面镜的位置;像距是指光线从球面镜射出后在像的位置。
3. 原子结构和能级原子是物质的基本单位,其结构包括原子核和电子云。
原子核由质子和中子组成,而电子云则是围绕原子核运动的电子。
根据量子力学的原理,电子只能在特定能级上运动,而且每个能级只能容纳特定数量的电子。
能级越靠近原子核,能量越低。
当电子从低能级跃迁到高能级时,会吸收能量;而当电子从高能级跃迁到低能级时,会释放能量。
光的发射和吸收现象可以通过原子的能级跃迁来解释。
当电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出与跃迁差值相等的能量的光子;而当光子被物质吸收时,会导致电子跃迁到高能级。
4. 光谱和波粒二象性在光学中,光谱是指将光按照波长或频率分解成不同成分的过程。
光学和原子物理知识点总结
光学和原子物理知识点总结v c n r i ==sin sin几何光学一、光的反射定律:1、内容:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线在法线两侧,反射角等于入射角。
围绕入射点将平面镜偏转a 角度,法线也偏转a 角度,反射光线偏转2a 角度。
镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律。
2、平面镜成像规律:物体在平面镜中成虚像,像与物体大小相等,像与物体到镜面的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。
(对称)二、光的折射定律,折射率1、内容:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线、入射光线在法线两侧,入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
2、折射率(n ):光从真空射入介质中时,入射角正弦值与折射角的正弦值之比。
光在真空中的速度与光在介质中速度之比。
3、任何介质的折射率n都大于1。
(空气近似等于1)折射率表明了介质的折光本领,也表示对光传播的阻碍本领。
注意:在反射、折射现象中,光路是可逆的;在几何光学中作出光路图是解题关键;三、全反射,临界角1、光疏介质:折射率较小的介质。
光密介质:折射率较大的介质。
光疏介质与光密介质是相对的。
2、定义:光由光密介质射向光疏介质时,折射光线全部消失,只剩反射光线的现象。
全反射光线不是折射光线。
3、全反射的条件:①光密介质射入光疏介质;②入射角等于或大于临界角C光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=1/n4、光导纤维光导纤维是光的全反射的实际应用四、棱镜:横截面是三角形或梯形。
1、三棱镜能使射向侧面的光线向底面偏折,相同条件下,n越大,光线偏折越多。
并将白色光分解为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。
(光的色散)棱镜对红光的折射率小,介质中的红光光速大;棱镜对蓝光的折射率大,介质中的蓝光光速小。
(1)三棱镜折射规律:出射光线向底边偏折(2)白光通过三棱镜发生色散规律:紫光靠近底边偏得最很{光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,}2、全反射棱镜:横截面是等腰直角三角形(临界角C=42度)。
高中物理光学原子物理知识要点
5.若使用白光做双缝干涉实验,会得到彩色的条纹,中央明纹为白色。
6.薄膜干涉:光射向薄膜时,在膜的外、内表面各反射一次,两束反射光在外表面相遇发 生干涉。若叠加后振动加强,则会使反射光增强,透射光减弱;若叠加后振动减弱,则会使 反射光减弱,透射光增强。
7.薄膜干涉的现象与应用:彩色肥皂泡、彩色油膜;增透膜、增反膜、检查工件平整度。 五、光的衍射
振动方向与传播方向垂直的波称为横波,如光波(电磁波)、绳子上的波。 2.偏振原理不便叙述,详见教材。现象为当旋转两个偏振片中的一个时,透过的光强度会 随之变化,甚至会消失(即当两偏振片相应方向垂直时)。 3.光的偏振说明光是一种横波。偏振可应用于镜头、车灯、立体电影等。 七、激光 1.激光的特点是一致性高、平行度好、强度高(并非单个光子能量大)
电磁波
一、电磁波的发现 1.麦克斯韦建立了经典电磁场理论,预言了电磁波的存在;赫兹通过实验证实了电磁波的 存在。 2.电磁场理论要点(一个字都不能错):变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场。将 “电场”改为“电流”,或将“产生电场”改为“产生变化的电场”、“产生磁场”改为“产 生变化的磁场”都是错误的。 二、无线电波的发射与接收 1.电视、广播、手机等信号都是由无线电波来传播的。利用无线电波传播声音、图像等信 号时,发射电磁波前要将这些信号加载到电磁波(也叫载波)上,称为调制。调制分为调幅 和调频两种,图见教材。 2.接收电磁波时,需要接收电路与空间中的相应的电磁波发生共振,叫调谐。将接收到的 电信号转换回声音、图像信号的过程称为解调。 三、电磁波谱
2.能量子公式
,其中 为电磁波的频率, 为普朗克常量。
二、光电效应
1.光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出。逸出的电子称为光电 子。
光学和原子物理知识点总结
几何光学一、光的反射定律:1内容:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射 光线在法线两侧,反射角等于入射角。
围绕入射点将平面镜偏转 a 角度,法线也偏转 a 角度,反射光线偏转 镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律。
2、平面镜成像规律:物体在平面镜中成虚像,像与物体大小相等,像与 物体到镜面的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。
(对称)二、光的折射定律,折射率1内容:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线、入射光线在法线两侧,入 射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
sin i n3、任何介质的折射率n 都大于1。
(空气近似等于1)Sinr折射率表明了介质的折光本领,也表示对光传播的阻碍本领。
注意:在反射、折射现象中,光路是可逆的;在几何光学中作出光路图是解 题关键; 三、全反射,临界角 1、 光疏介质:折射率较小的介质。
光密介质:折射率较大的介质。
光疏介质与光密介质是相对的 。
2、 定义:光由光密介质射向光疏介质时,折射光线全部消失,只剩反射光线的现象。
全反 射光线不是折射光线。
3、 全反射的条件:①光密介质射入光疏介质;②入射角等于或大于临界角C光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角 C : |sinC = 1/d4、 光导纤维光导纤维是光的全反射的实际应用 四、棱镜:横截面是三角形或梯形。
1、三棱镜能使射向侧面的光线向底面偏折,相同条件下, 并将白色光分解为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。
(光的色散) 棱镜对红光的折射率小,介质中的红光光速大; 棱镜对蓝光的折射率大,介质中的蓝光光速小。
(1)三棱镜折射规律:出射光线向底边偏折(2)白光通过三棱镜发生色散规律:紫光靠近底边偏得最很{光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速,}2、 全反射棱镜:横截面是等腰直角三角形 (临界角C=42 度)。
如右图。
3、 作用:2、折射率(n ):光从真空射入介质中 时,入射角正弦值与折射角的正弦值之比。
高中物理光学、原子物理知识要点
光学一、光的折射1.折射定律:2.光在介质中的光速:3.光射向界面时,并不是全部光都发生折射,一定会有一部分光发生反射。
4.真空/空气的n等于1,其它介质的n都大于1。
5.真空/空气中光速恒定,为,不受光的颜色、参考系影响。
光从真空/空气中进入介质中时速度一定变小。
6.光线比较时,偏折程度大(折射前后的两条光线方向偏差大)的光折射率n大。
1介质;入射角大于或等于临界角C,其求法为。
2,34n 小的外套,光在内外层界面上全反射)三、光的本质与色散1频率也可能用公式。
2.光从一种介质进入另一种介质时,其频率不变,光速与波长同时变大或变小。
3.将混色光分为单色光的现象成为光的色散。
不同颜色的光,其本质是频率不同,或真空中的波长不同。
同时,不同颜色的光,其在同一介质中的折射率也不同。
4.色散的现象有:棱镜色散、彩虹。
四、光的干涉1.只有频率相同的两个光源才能发生干涉。
2.光的干涉原理(同波的干涉原理):当时,即时,由于两光源对此点的作用总是步调相反,叠加后使此点振动减弱;当时,即,半波长的偶数倍时,由于两光源对此点的作用总是步调一致,叠加后使此点振动加强3的关系为。
4明、暗条纹本身也越粗。
56动加强,则会使反射光增强,透射光减弱;若叠加后振动减弱,则会使反射光减弱,透射光增强。
7.薄膜干涉的现象与应用:彩色肥皂泡、彩色油膜;增透膜、增反膜、检查工件平整度。
五、光的衍射1.光绕过障碍物传播即光的衍射。
只有障碍物、孔、缝的尺寸小到可以与光的波长比拟时,才能观察到明显的衍射现象。
2.单色光的单缝衍射在屏上得到的是不等间距的条纹。
其它条件相同时,光的波长越大,条纹间距越大,条纹本身也越粗(同双缝干涉)。
3.白光的单缝衍射得到的是彩色条纹,中央明纹为白色。
4.衍射相关的现象:泊松斑;影子边缘模糊不清;透过缝看日光灯管。
六、光的偏振1.振动方向与传播方向平行的波称为纵波,如声波。
振动方向与传播方向垂直的波称为横波,如光波(电磁波)、绳子上的波。
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高中物理光学原子物理知识要点精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】光学一、光的折射2.光在介质中的光速:n=n/n1.折射定律:n=nnn大角nnn小角3.光射向界面时,并不是全部光都发生折射,一定会有一部分光发生反射。
4.真空/空气的n等于1,其它介质的n都大于1。
5.真空/空气中光速恒定,为n=3×108m/s,不受光的颜色、参考系影响。
光从真空/空气中进入介质中时速度一定变小。
6.光线比较时,偏折程度大(折射前后的两条光线方向偏差大)的光折射率n大。
二、光的全反射1.全反射条件:光由光密(n大的)介质射向光疏(n小的)介质;入射角大于或等于临界角C,其求法为nnn n=n。
n2.全反射产生原因:由光密(n大的)介质,以临界角C射向空气时,根据折射定律,空气中的sin角将等于1,即折射角为90°;若再增大入射角,“sin空气角”将大于1,即产生全反射。
3.全反射反映的是折射性质,折射倾向越强越容易全反射。
即n越大,临界角C越小,越容易发生全反射。
4.全反射有关的现象与应用:水、玻璃中明亮的气泡;水中光源照亮水面某一范围;光导纤维(n大的内芯,n小的外套,光在内外层界面上全反射)三、光的本质与色散1.光的本质是电磁波,其真空中的波长、频率、光速满足n=nn(频率也可能用n表示),来源于机械波中的公式n=n/n。
2.光从一种介质进入另一种介质时,其频率不变,光速与波长同时变大或变小。
3.将混色光分为单色光的现象成为光的色散。
不同颜色的光,其本质是频率不同,或真空中的波长不同。
同时,不同颜色的光,其在同一介质中的折射率也不同。
4.色散的现象有:棱镜色散、彩虹。
5.红光和紫光的不同属性汇总如下:四、光的干涉1.只有频率相同的两个光源才能发生干涉。
2.光的干涉原理(同波的干涉原理):真空中某点到两相干光源的距离差即光程差Δs。
(2n+1)n,n=0,1,2,…时,即光程差等于半波长的奇数倍时,由于两当nn=12光源对此点的作用总是步调相反,叠加后使此点振动减弱;当nn=nn,n=0,1,2,…时,即光程差等于波长的整数倍,半波长的偶数倍时,由于两光源对此点的作用总是步调一致,叠加后使此点振动加强。
3.杨氏双缝干涉:单色光源经过双缝形成相干光,在屏上形成明暗相间的等间距条纹。
n。
双缝间距离d、双缝到屏的距离L、光的波长λ、条纹间距Δx的关系为nn=nn4.双缝干涉的条纹间距指的是两条相邻的明条纹中心的距离。
其它条件相同时,光的波长越大,条纹间距越大,明、暗条纹本身也越粗。
5.若使用白光做双缝干涉实验,会得到彩色的条纹,中央明纹为白色。
6.薄膜干涉:光射向薄膜时,在膜的外、内表面各反射一次,两束反射光在外表面相遇发生干涉。
若叠加后振动加强,则会使反射光增强,透射光减弱;若叠加后振动减弱,则会使反射光减弱,透射光增强。
7.薄膜干涉的现象与应用:彩色肥皂泡、彩色油膜;增透膜、增反膜、检查工件平整度。
五、光的衍射1.光绕过障碍物传播即光的衍射。
只有障碍物、孔、缝的尺寸小到可以与光的波长比拟时,才能观察到明显的衍射现象。
2.单色光的单缝衍射在屏上得到的是不等间距的条纹。
其它条件相同时,光的波长越大,条纹间距越大,条纹本身也越粗(同双缝干涉)。
3.白光的单缝衍射得到的是彩色条纹,中央明纹为白色。
4.衍射相关的现象:泊松斑;影子边缘模糊不清;透过缝看日光灯管。
六、光的偏振1.振动方向与传播方向平行的波称为纵波,如声波。
振动方向与传播方向垂直的波称为横波,如光波(电磁波)、绳子上的波。
2.偏振原理不便叙述,详见教材。
现象为当旋转两个偏振片中的一个时,透过的光强度会随之变化,甚至会消失(即当两偏振片相应方向垂直时)。
3.光的偏振说明光是一种横波。
偏振可应用于镜头、车灯、立体电影等。
七、激光1.激光的特点是一致性高、平行度好、强度高(并非单个光子能量大)电磁波一、电磁波的发现1.麦克斯韦建立了经典电磁场理论,预言了电磁波的存在;赫兹通过实验证实了电磁波的存在。
2.电磁场理论要点(一个字都不能错):变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场。
将“电场”改为“电流”,或将“产生电场”改为“产生变化的电场”、“产生磁场”改为“产生变化的磁场”都是错误的。
二、无线电波的发射与接收1.电视、广播、手机等信号都是由无线电波来传播的。
利用无线电波传播声音、图像等信号时,发射电磁波前要将这些信号加载到电磁波(也叫载波)上,称为调制。
调制分为调幅和调频两种,图见教材。
2.接收电磁波时,需要接收电路与空间中的相应的电磁波发生共振,叫调谐。
将接收到的电信号转换回声音、图像信号的过程称为解调。
三、电磁波谱1.电磁波按照频率从小到大、波长从大到小的顺序排列为:无线电波红外线可见光紫外线 X射线γ射线2.各种电磁波的应用无线电波:通信、广播红外线:热效应、探测、遥感紫外线:灭菌消毒、荧光防伪X射线:安检、医学透视、工业探伤γ射线:高能量、摧毁癌细胞、工业探伤3.电磁波与机械波的比较机械波传播需要介质,但电磁波传播不需要介质,而且在真空中的速度总等于光速,进入介质传播速度会降低。
机械波有纵波有横波,但电磁波都是横波。
机械波不是概率波,但电磁波是概率波。
波粒二象性一、能量量子化1.普朗克假设微观粒子的能量不是连续变化的,用“能量子”概念完美解释了黑体辐射实验(之前的科学家们用能量连续变化的观点都解释不通),标志着量子力学的诞生。
2.能量子公式n=nn,其中n为电磁波的频率,n为普朗克常量。
二、光电效应1.光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出。
逸出的电子称为光电子。
2.爱因斯坦推广了普朗克的理论,认为光本身就是由一个个光子组成的,并以此成功地解释了光电效应现象(之前的电磁波理论都不能完整解释光电效应)。
3.爱因斯坦光电效应方程:n n=nn−n0。
其中nn为光子能量;n0为金属的逸出功,指电子从金属表面逸出时克服金属的束缚力所做的功,只与金属有关;n n为逸出的光电子的最大初动能。
4.发生光电效应的条件是,光子能量nn必须大于逸出功n n。
对同一种金属,逸出功一定,能量越大(或频率越大)的光,越有可能产生光电效应。
金属恰好产生光电效应时有nn=n0,此时的光子频率称为该金属的极限频率。
5.光强表征单位时间照射的光子数。
光子能量大于逸出功时,光强越大,单位时间打出的光电子就会越多,所谓的光电流就会越大。
即光子能量小于逸出功时,无论怎样增大光强也不能发生光电效应。
三、康普顿效应康普顿用光子模型成功解释了康普顿效应。
康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量。
光子动量为n=n。
n四、光的波粒二象性1.对光的认识历程:最开始光的粒子说和波动说都有拥护者,如牛顿认为光是粒子;然后光的衍射、干涉和偏振现象的发现,使人们一致赞同光的波动说;接下来麦克斯韦和赫兹确认了光的电磁波本质,进一步巩固了波动说;最后光电效应、康普顿效应再次让人们认识到光的粒子性,并得到光具有波粒二象性的结论。
2.光的干涉、衍射、偏振、多普勒效应揭示光的波动性;光电效应、康普顿效应揭示光的粒子性。
五、物质波、概率波、不确定关系1.德布罗意将光的波粒二象性推广到实物粒子,认为实物粒子也具有波粒二象性。
这种实物粒子的波称为德布罗意波,或者物质波。
2.光子能量与动量的公式n=nn、n=n被推广到实物粒子,式中能量E、动量p描n述物质粒子性,频率n、波长n描述物质的波动性,二者由普朗克常量h联系到一起。
3.实验观察到电子束衍射现象,证实了物质波的存在。
4.光、实物粒子之所以能集粒子性、波动性于一身,是因为光波、物质波都是概率波。
概率波不同于机械波;其“振动”体现的并不是质点的位置改变,而是光子/实物粒子出现的概率大小。
光的干涉、衍射等波动现象中,得到的条纹分布实际是光子的出现概率分布。
干涉中的振动叠加其实是概率的叠加:振动加强点,实际是光子出现概率被增大,即到达光子多,因此形成亮条纹;振动减弱点,实际是光子出现概率被减小,即到达光子少,因此形成暗条纹。
电子的衍射图样,同样是反映其到达几率的分布。
5.不确定关系:由于波粒二象性的存在,光子、实物粒子的位置和动量不可能同时测准。
原子结构一、电子的发现1.汤姆孙发现电子,说明原子具有复杂结构,即原子可以再分(因为电子是从原子里发出来的)。
2.密立根油滴实验测出了电子电荷量e。
二、原子核式结构模型1.卢瑟福的α粒子散射实验(图见教材)完全否定了汤姆孙的原子枣糕模型,说明原子具有核式结构。
2.实验现象为绝大多数α粒子穿过金箔后能沿原来的方向前进,但少数粒子会发生大角度偏转。
唯一的解释只能是原子的核式结构:原子内除电子外只有一个非常小的原子核,整个原子很空旷;此核集中了原子中所有的正电荷和绝大部分质量。
使α粒子发生偏转的是它与原子核之间的库伦斥力(二者都带正电)。
三、氢原子光谱与能级理论1.连续光谱、明线光谱、吸收光谱各自的产生条件。
2.波尔为了解释氢原子光谱的不连续性,将“量子化”的理论引入氢原子结构模型。
即氢原子中的电子,在库仑力的作用下绕原子核作圆周运动,其轨道半径是不能连续变化的,而是量子化的,只能取某些特定的值。
由此形成的氢原子的能量也是量子化的,只能取某些特定的值,这些能量值称为能级。
3.所谓氢原子的能量,包括电子绕核运动的动能,以及原子核与电子共同具有的电势能。
能级越高,电子运动轨道半径越大,动能越小,电势能越大,总能量也越大。
此规律与天体运动中卫星轨道半径与能量的关系相同。
4.n=1能级是最低、最稳定的能级,原子在此能级时称为处于基态,而在n=2以上的能级时称为处于激发态。
5.氢原子在被光照射时,可能吸收适当频率的光子,并向上跃迁至更高的能级,此时总能量增加,跃迁前后的能量之差ΔE即等于需要吸收的光子能量nn。
光子能量不等于相应能量差时不会被吸收。
6.氢原子处于激发态时,会自发地向下跃迁,同时放出光子。
经过一次或多次向下跃迁,最终回到基态。
每次向下跃迁放出的光子能量nn即等于跃迁前后的能量之差ΔE。
处于n=2、3、4、5能级的大量氢原子分别能放出1、3、6、10种不同频率的光子。
原子核一、天然放射现象1.元素自发地发出射线的现象叫天然放射现象。
天然放射现象说明原子核具有复杂结构,即原子核可以再分(因为射线是从原子核里发出来的;注意与“电子的发现”区分开)。
由于是原子核层面的反应,天然放射现象完全不受温度、压强、元素化学态的影响。
2.放出的三种射线中,带正电、在磁场中偏转半径较大的称为α射线;带负电、在磁场中偏转半径较小的称为β射线;不带电的称为γ射线。
三种射线的本质与性质如下:3.之后的研究表明,原子核是由质子和中子构成的,质子带1个单位正电荷,中子不带电。