最新光学原子物理
光学 原子物理
光学原子物理一、基本概念（一）光的干涉条件：频率相同, 振动方向相同，相位差恒定。
现象：两个相干光源发出的光在相遇的空间相互叠加时，形成明暗相间的条纹。
1．双缝干涉相干光源的获取：采用“分光”的透射法。
当这两列光源到达某点的路程差：Δγ＝kλ(k=0,1,2……)出现亮条纹Δγ＝（2k＋１）λ／2 (k=0,1,2……)暗条纹条纹间距Δx=(L/d) λ（明纹和暗纹间距）·用单色光作光源，产生的干涉条纹是等间距；·用白光作光源，产生彩色干涉条纹，中央为白色条纹；2．薄膜干涉：相干光源的获取，采用“分光”的反射法由薄膜的前后两个表面反射后产生的两列相干光波叠加形成的干涉现象：·入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹·入射光是白光，可形成彩色干涉条纹。
3．光的干涉在技术上的应用（1）用干涉法检查平面（等间距的平行线）（2）透镜和棱镜表面的增透膜，增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4 （二）光的衍射光离开直线路径绕到障碍物阴影里的现象为称光的衍射现象。
*产生明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于光波波长或和光波波长差不多。
*现象：（１）泊松亮斑（２）单缝衍射·单色光通过单缝时，形成中间宽且亮的条纹，两侧是明暗相间的条纹，且条纹宽度比中间窄；·白光通过单缝时，形成中间宽的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹。
（三）光的电磁说１．电磁波谱a．将无线电波，红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线按频率由小到大（或波长从长到短）的顺序排列起来，组成电磁波谱；b．·无线电波是LC振荡电路中自由电子周期性运动产生·红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受激发后产生；·伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生；·γ射线是原子核受到激发后产生。
２．光谱与光谱分析光谱*由于每种元素都有自己的特征谱线，明线光谱或吸收光谱都含有这些特征谱线，故可根据明线光谱或吸收光谱分析，鉴别物质或确定它的化学组成。
大学原子物理知识点整理(二)2024
大学原子物理知识点整理（二）引言概述:原子物理是研究原子和原子核结构以及它们之间的相互作用的领域。
在大学物理学课程中，学生将学习有关原子物理的基本知识和概念。
本文将整理大学原子物理的知识点，帮助读者加深对这一领域的理解。
正文:一、原子的基本结构1. 原子的组成: 电子、质子和中子2. 布尔模型与量子力学模型的对比3. 原子的核外能级和核内能级4. 电子的波粒二象性和不确定性原理5. 原子的量子态和波函数描述二、能级和谱线1. 原子的能级和跃迁1.1 电子的能级和能级图1.2 能级跃迁的条件与选择定则2. 谱线的产生机制2.1 吸收谱线和发射谱线2.2 碰撞激发和辐射激发3. 原子的光谱和谱线的分类3.1 连续光谱、线状光谱和带状光谱3.2 原子谱、分子谱和固体谱4. 原子光谱的应用4.1 能级分析和元素识别4.2 光谱学在天文学和化学中的应用三、放射性和核衰变1. 放射性的定义和特性2. 放射性衰变的方式2.1 α衰变、β衰变和γ衰变2.2 波尔模型下的放射性衰变2.3 放射性衰变的速率和半衰期3. 放射性排放和辐射剂量3.1 放射性元素的排放方式3.2 辐射剂量和辐射安全4. 应用于医学和工业的放射性同位素 4.1 放射性同位素的检测和成像4.2 放射性同位素的治疗和工业应用四、原子核结构和核反应1. 原子核的组成和性质1.1 原子核的质量和电荷1.2 原子核的尺寸和稳定性2. 核反应和核能的产生2.1 反应堆和核武器的原理2.2 核聚变和核裂变的区别3. 核反应的速率和截面3.1 核反应截面的定义和测定3.2 反应速率方程和反应速率常数4. 放射性同位素的衰变4.1 α衰变、β衰变和γ衰变4.2 放射性同位素的半衰期和活度五、原子物理的前沿研究1. 量子力学和粒子物理学的交叉研究2. 原子和分子的控制和操控3. 高能粒子对物质的作用和产生的效应4. 新型材料和器件的研究和开发5. 双原子分子的电子结构和光谱研究总结:本文梳理了大学原子物理的知识点，包括原子的基本结构、能级和谱线、放射性和核衰变、原子核结构和核反应以及原子物理的前沿研究。
2023届高考物理一轮复习课件：光 原子物理 宇宙
2 01 n 2 01 n 42 He
β衰变： 原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子，
即β粒子放射出来，反应方程为
1
0
衰变规律
n H e
1
1
0
1
原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数、质量数守恒
4
2
He+ N
14
7
17
8
1
J.J.汤姆孙还提出枣糕模型
1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和马斯
顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。
➢
物理学史
➢ 在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核
➢ 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
➢ 带负电的电子在核外空间绕着核旋转做圆周运动
➢ 绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进。
➢
1911年提出原子的核式结构模型；
➢
1919年发现质子，预言中子；
➢
实现人工核反应。
➢ 直接培养了11名诺贝尔奖获得者。
➢ 被誉为原子物理学之父。
➢ 物理学史
α粒子散射实验
揭示了原子具有复杂结构
核式结构模型
云室观察天然放射线（衰变）
揭示了原子核具有复杂结构
➢ 三种射线
种类
α射线
β 射线
γ 射线
➢ 裂变
核裂变：重核受粒子打击，分裂成质量较小的核，释放核能的反应。
铀核裂变的一种典型情形
中子轰击
铀235
Байду номын сангаас
氪89
中间产物
铀236
3个中子
光学、原子物理
第四节光学、原子物理一、知识结构 (一)光学1.懂得光的直线传播的性质，并能据此解释有关的自然现象。
2.掌握平面镜成像的特点，并利用它解决实际问题。
3.掌握光的折射规律及其应用；了解全反射的条件及临界角的计算，理解棱镜的作用原理。
4.明确透镜的成像原理和成像规律，能熟练应用三条特殊光线的作用和物像的对应关系作图，正确理解放大率的概念和光路可逆的问题。
注意光斑和像的区别和联系。
5.了解光的干涉现象和光的衍射现象及加强、减弱的条件。
6.掌握光的电磁学说的内容；明确不同电磁波产生的机理和各种射线的特点和作用。
理解光谱的概念和光谱分析的原理。
7.掌握光电效应规律，理解光电效应四个实验的结论，了解光的波粒二象性的含义。
(二)原子物理1.掌握卢瑟福核式结构模型及其意义。
2.了解玻尔的三个量子化假设。
3.掌握α、β、γ射线的本质和本领。
4.了解放射性元素的半衰期及其应用。
二、例题解析例1下列成像中，能满足物像位置互换(即在成像处换上物体，则在原物体处一定成像)的是()A.平面镜成像B.置于空气中的玻璃凹透镜成像C.置于空气中的玻璃凸透镜成实像D.置于空气中的玻璃凸透镜成虚像 【解析】由光路可逆原理，本题的正确选项是C例2在“测定玻璃的折射率”实验中，已画好玻璃砖界面两直线aa ′与bb ′后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如下图左所示，若其他操作正确，则测得的折射率将()A.变大B.变小C.不变D.变大、变小均有可能【解析】要解决本题，一是需要对测折射率的原理有透彻的理解，二是要善于画光路图。
设P 1、P 2、P 3、P 4是正确操作所得到的四枚大头针的位置，画出光路图后可知，即使玻璃砖向上平移一些，如上图右所示，实际的入射角没有改变。
实际的折射光线是O 1O ′1，而现在误把O 2O ′2作为折射光线，由于O 1O ′1平行于O 2O ′2，所以折射角没有改变，因此折射率不变。
例3如下图所示，折射率为n ＝2的液面上有一点光源S ，发出一条光线，垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h 的平面镜M 的O 点上，当平面镜绕垂直于纸面的轴O 以角速度ω逆时针方向匀速转动时，液面上的观察者跟踪观察，发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P 点后立即消失，求：(1)光斑在这一过程的平均速度。
光学原子物理习题解答
光学原⼦物理习题解答光学习题答案第⼀章：光的⼲涉 1、在杨⽒双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2mm ,在距双缝1m 远的屏上观察⼲涉条纹,若⼊射光是波长为400nm ⾄760nm 的⽩光,问屏上离零级明纹20mm 处,哪些波长的光最⼤限度地加强?解:已知:0.2d mm =, 1D m =, 20l mm =依公式:五种波长的光在所给观察点最⼤限度地加强。
2、在图⽰的双缝⼲涉实验中，若⽤薄玻璃⽚（折射率1 1.4n =）覆盖缝S 1 ，⽤同样厚度的玻璃⽚（但折射率2 1.7n =）覆盖缝S 2 ，将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处O 变为第五级明纹，设单⾊波长480nm λ=,求玻璃⽚的厚度d （可认为光线垂直穿过玻璃⽚）34104000104009444.485007571.46666.7dl k Ddk l mm nmDk nm k nm k nm k nm k nmδλλλλλλλ-==∴==?===========11111故:od屏 O解：原来，210r r δ=-= 覆盖玻璃后，221121821()()5()558.010r n d d r n d d n n d d mn n δλλλ-=+--+-=∴-===?- 3、在双缝⼲涉实验中，单⾊光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为12l l 和，并且123l l λ=-，λ为⼊射光的波长，双缝之间的距离为d ，双缝到屏幕的距离为D ，如图，求：（1）零级明纹到屏幕中央O 点的距离。
（2）相邻明条纹的距离。
解：（1）如图，设0p 为零级明纹中⼼，则：21022112112021()()03()/3/r r d p o D l r l r r r l l p o D r r d D dλλ-≈+-+=∴-=-==-=(2)在屏上距0点为x 处，光程差 /3dx D δλ≈- 明纹条件 (1,2,3)k k δλ=± = (3)/kx k D d λλ=±+在此处令K=0，即为（1）的结果，相邻明条纹间距1/k k x x x D d λ+?=-=4、⽩光垂直照射到空⽓中⼀厚度为43.810e nm =?的肥皂泡上，肥皂膜的折射率 1.33n =，在可见光范围内44(4.0107.610)?-，那些波长的光在反射中增强？解：若光在反射中增强，则其波长应满⾜条件12(1,2,)2ne k k λλ+= =即 4/(21)ne k λ=- 在可见光范围内，有42424/(21) 6.7391034/(21) 4.40310k ne k nm k ne k nmλλ3= =-=?= =-=?5、单⾊光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上（n=1.3），油膜覆盖在玻璃板上（n=1.5），若单⾊光的波长可有光源连续可调，并观察到500nm 与700nm 这两个波长的单⾊光在反射中消失，求油膜的最⼩厚度？解：有题意有：2(1/2)(1/2)2(1/2)500(1/2)700nd k k d nk k λλ=++∴='∴+=+min min 5/277/23,2(31/2)5006732 1.3k k k k d nm'+=+'∴==+∴==?即 56、两块平板玻璃，⼀端接触，另⼀端⽤纸⽚隔开，形成空⽓劈尖，⽤波长为λ的单⾊光垂直照射，观察透射光的⼲涉条纹。
光学 原子物理 (2)
光电效应，光子
1．光电效应：在光的照射下（可见光或不可见光），物体发射电子的现象，发射出的电子叫光电子。
2．光电效应的规律
a．极限频率：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。
b．最大初动能：光电子的最大初动能，与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。
c．瞬时性：光电效应的产生几乎是瞬时的，一般不超过10-9s
d．光电流强度：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
3．爱因斯坦的光子说
光是一份一份地不连续传播的，每一份叫做一个光子，光子的能量与它的频率成正比: E=h υ, K光谱朗克常数=6.63×10-34J·S
(hυ=E
k +W=E
k
+ hυ
) υ
：极限频率
注意：光的强度是指光束的能量; 若单位时间内射到金属表面单位面积上的频率为υ，光子数为n，则光强为nhυ。
4．光的波粒二象性
*大量的光子运动规律表现出波动性，个别光子运动表现出粒子性;
*光的波长越长，波动性越明显，越容易观察到光的干涉和衍射，光频率越高，粒子性越明显，贯穿本领越强;
*光速v，频率υ，波长λ的关系v=λυ光子能量 E=hυ=hc/λ
=hv/λ
*光从真空射入介质中，频率不变，故光的颜色和光子能量不变，但波长和光速发生变化。
(完整版)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。
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.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(频率也可能用表示），来源于机械波中的公式。
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。
频率f（或ν)真空中里的波长λ折射率n同一介质中的光速偏折程度临界角C红光大大大紫光大大大原因n越大偏折越厉害发生全反射光子能量发生光电效应双缝干涉时的条纹间距Δx发生明显衍射红光大容易紫光容易大容易原因临界角越小越容易发生全反射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,由于两光源对此点的作用总是步调一致，叠加后使此点振动加强。
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。
光学 原子物理 (13)
物理课外活动小组在“用单摆测定重力加速度”实验中测出了不同摆长（L）所对应周期（T），在进行数据处理时
（1）甲同学以摆长（L）为横坐标，周期（T）的平方为纵坐标作出T2-L图线，若他由图象测的图线斜率为K，则测得的重力加速度g=____________若甲同学测摆长时，忘记测摆球半径，则他用图象法求的重力加速度（）（选填“偏大”、“偏小”“准确”）
（2）乙同学根据公式得：并计算加速度，若他测摆长时把摆线长当成摆长（忘记加上小球半径），则他测得的重力加速度____________（选填“偏大”“偏小”“准确”）
三、本题共4小题，共50分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
竖直上抛一物体，经t秒落回原处，若星球半径为R，
15. （10分）某人在某星球上以初速度v
则在该星球上发射卫星的“第一宇宙速度”是多少？
16. （12分）在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动，如图10，人坐在滑板上从斜坡的高处由静止滑下，滑到斜面底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下，若某人及滑板总质量
m=6kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道动摩擦因数相同，均为，斜坡倾角，整个运动过程中空气阻力不计，g取，（）。
①人从斜坡滑下的加速度多大？
②若由于场地的限制，水平滑道最大距离L=20m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？
图10。
高中物理人教版必修三《光学和原子物理学》教案
高中物理人教版必修三《光学和原子物理学》教案一、教学目标1. 了解光的基本性质和光的传播规律；2. 掌握光的反射、折射、衍射和干涉等光学现象的解释；3. 理解原子结构及原子物理学的基本概念；4. 熟悉原子核的结构和放射性变换；5. 能够应用光学和原子物理学的知识解决相关问题。
二、教学内容1. 光的基本性质1.1 光的传播方式1.2 光的速度和光的波动性质1.3 光的直线传播和独立性原理2. 光的反射和折射2.1 光的反射定律2.2 理想平面镜成像规律2.3 光的折射定律2.4 厚透镜和薄透镜成像规律3. 光的衍射和干涉3.1 色散和光的分光现象3.2 衍射的条件和衍射的应用3.3 干涉的条件和干涉的应用4. 光的偏振4.1 光的偏振现象和偏振光的特性4.2 偏光片的工作原理和应用5. 原子结构和原子物理学5.1 原子结构的发展5.2 物质的稳定性和微观结构5.3 原子中的粒子和电子能级6. 原子核的结构和放射性变换6.1 原子核的组成和尺度6.2 放射性现象和核反应6.3 放射性计量和辐射应用三、教学重点1. 光的反射和折射的规律；2. 光的衍射和干涉的条件和应用；3. 光的偏振现象和偏振光的特性；4. 原子结构和原子物理学的基本概念；5. 原子核的结构和放射性变换的理解。
四、教学方法1. 导入法：通过引发学生的思考，建立与现实生活相关的问题，激发学生的学习兴趣；2. 实验法：通过进行一系列的实验，让学生亲自操作和观察，加深对光学现象和原子物理学的理解；3. 讨论法：组织小组或全班讨论，引导学生分析和解决光学和原子物理学中的问题；4. 归纳法：总结和归纳光学和原子物理学中的规律和概念，帮助学生理清知识体系；5. 演示法：通过投影仪、多媒体等展示器材，展示光学实验和原子物理学的示意图，直观地呈现给学生。
五、教学资源1. 人教版高中物理必修3教材；2. 实验器材：平面镜、凸透镜、薄透镜、偏光片等；3. 多媒体教学资源：投影仪、计算机、电子白板等。
专题九 第2课时 光学和原子物理课件课件
()
A．该照射光的光子可能会被处于基态的氢原子吸收
B．该照射光的光子一定会被吸收
C．若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同
能量的光子最多有 3 种
D．若可以吸收该光子，则可判断激发后的氢原子发射不同
能量的光子最多有 6 种
本课时栏目开关
热点题型例析
解析 E2－E1＝10.20 eV，E3－E1＝12.09 eV，由于光子能量 介于 10.00 eV～12.70 eV，所以可能会被处于基态的氢原子吸 收从而跃迁到能级 2 或能级 3 上，A 正确； 若此光子不符合能级差值，则不会被氢原子吸收，B 错误； 若吸收该光子，激发后的氢原子处于能级 2 或能级 3 上，则此 时氢原子跃迁到基态发出的光子最多有三种，分别为 3→2、 3→1、2→1，C 正确，D 错误． 答案 AC
热点题型例析
本课时栏目开关
如图 2 所示为一顶角是 120°
的等腰三角形玻璃 ABC.现从 AB 中点 E
平行 BC 入射一束红光，全部从 AC 中点
F 平行 BC 出射，则可知
()
图2
A．该玻璃砖的折射率 n＝1
B．可以用插针法来确定这两条光线的位置 C．将入射光束向 A 侧或 B 侧平移，则光不会从另一侧平行
知识方法聚焦
本课时栏目开关
3．能级和能级跃迁
(1) 轨道 量子化
核外电子只能在一些分立的轨道上运动
rn＝n2r1(n＝1,2,3，…) (2) 能量 量子化
原子只能处于一系列不连续的能量状态 En＝En21(n＝1,2,3，…)
(3)吸收或辐射能量量子化
原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率的光
物理学中的光学和原子核物理基本概念
物理学中的光学和原子核物理基本概念一、光学基本概念1.1 光的传播光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，称为直线传播。
1.2 光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，称为折射。
1.3 光的反射光在传播过程中遇到障碍物被反射回来，称为反射。
1.4 光的色散太阳光经过三棱镜折射后，分散成七种颜色，称为光的色散。
二、原子核物理基本概念2.1 原子结构原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。
2.2 核裂变重核分裂成两个质量较小的核，同时释放大量能量的过程，称为核裂变。
2.3 核聚变两个轻核合并成一个质量较大的核，同时释放大量能量的过程，称为核聚变。
2.4 放射性某些元素的原子核不稳定，会自发地放射出射线，这种现象称为放射性。
2.5 半衰期放射性物质衰变到一半所需的时间，称为半衰期。
2.6 原子能级原子核和核外电子在能量上的不同状态，称为原子能级。
2.7 量子力学研究原子、分子、固体等微观粒子运动规律的物理学分支，称为量子力学。
以上是光学和原子核物理的基本概念，希望对你有所帮助。
习题及方法：一、光学习题1.习题一：光从空气斜射入水中，入射角为30°，求折射角。
解题方法：应用斯涅尔定律，n1sin(θ1) = n2sin(θ2)，其中n1为空气的折射率（近似为1），n2为水的折射率（约为1.33），θ1为入射角，θ2为折射角。
sin(30°) = 0.5，sin(θ2) = 0.5/1.33 ≈ 0.375，θ2 ≈ arcsin(0.375) ≈ 22.6°。
折射角约为22.6°。
2.习题二：一束太阳光通过三棱镜后，在白屏上形成了七种颜色的光带，哪种颜色的光折射率最大？解题方法：不同颜色的光在经过三棱镜时，由于折射率不同，分散程度不同。
通常情况下，紫光的折射率最大，红光的折射率最小。
因此，紫色的光带折射率最大。
3.习题三：一个平面镜的镜面面积为0.1平方米，一束光线垂直射到镜面上，求反射光线的亮度。
光学 原子物理 (8)
如图所示，折射率为的液体表面上方有一点光源S，发出一条光线，垂直地射到水平放置于液体中且距液面深度为h的平面镜M的O点上，当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动，液面上的观察者跟踪观察，发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P点后立即消失，求：(1)光斑在这一过程中的平均速度(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度。
18．(16分)静止在匀强磁场中的核俘获一个速度为v0=7.7× 104m/s的中子发生核反应。
若已知的速度为，其方向与反应前中子的速度方向相同。
求（1）的速度多大？（2）求出轨道半径之比。
（3）当粒子旋转3周时，粒子旋转几周？19．(20分)太阳现正处于主序星演化阶段。
它主要是由电子和、等原子核组成。
维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。
根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。
为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。
（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。
已知地球半径R＝6.4× 106 m ，地球质量m＝6.0× 1024 kg ，日地中心的距离r＝1.5× 1011 m ，地球表面处的重力加速度g＝ 10 m /s2，1年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量M。
（2）已知质子质量m p＝1.6726×10-27 kg ，质量mα＝6.6458×10 -27 kg ，电子质量m e＝0.9×10-30 kg ，光速c＝3× 108 m /s。
求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×103 W/m2。
试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。
物理光学与原子物理学复习
光学与原子物理学复习考点名称：氢原子的能级1、氢原子的能级图2、光子的发射和吸收①原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态，跃迁时以光子的形式放出能量。
②原子在始末两个能级Em 和En（m>n）间跃迁时发射光子的频率为ν，其大小可由下式决定：hγ=Em -En。
③如果原子吸收一定频率的光子，原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。
④原子处于第n能级时，可能观测到的不同波长种类N为：。
⑤原子的能量包括电子的动能和电势能（电势能为电子和原子共有）即：原子的能量En =EKn+EPn。
轨道越低，电子的动能越大，但势能更小，原子的能量变小。
电子的动能：，r越小，EK越大。
氢原子的能级及相关物理量:在氢原子中，电子围绕原子核运动，如将电子的运动看做轨道半径为r的圆周运动，则原子核与电子之间的库仑力提供电子做匀速圆周运动所需的向心力，那么由库仑定律和牛顿第二定律，有，则①电子运动速率②电子的动能③电子运动周期④电子在半径为r的轨道上所具有的电势能⑤等效电流由以上各式可见，电子绕核运动的轨道半径越大，电子的运行速率越小，动能越小，电子运动的周期越大．在各轨道上具有的电势能越大。
原子跃迁时光谱线条数的确定方法:1．直接跃迁与间接跃迁原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁，两种情况辐射(或吸收)光子的频率可能不同。
2．一群原子和一个原子氧原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。
3．一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数，数学表示为4．一个氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数：最少放出一个光子，最多可放出n一1个光子。
利用能量守恒及氢原子能级特征解决跃迁电离等问题的方法:在原子的跃迁及电离等过程中，总能量仍是守恒的。
光学 原子物理 (5)
(5分)图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。
处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。
已知金属钾的逸出功为2.22eV。
在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有
12．(5分)激光散斑测速是一种崭新的技术，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，待测物体的速度与二次曝光的时间间隔的乘积等于双缝间距，实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏
之距离以及相邻亮纹间距，若所用的激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式为。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光学原子物理智慧点亮人生——走过高三的体悟学生在温馨、舒适、亲切、向上的环境中学习生活，力求让班级的每一名学生和教师在愉悦的环境中最大的释放自己的聪明才智;“如果学生生活在批评中，他便学会谴责；如果学生生活在敌视中，他便会好斗；如果学生生活在恐惧中，他便会忧心忡忡；如果学生生活在鼓励中，他便学会自信；如果学生生活在受欢迎的环境里，他便学会钟爱别人；如果学生生活在友谊中，他便会觉得生活在一个多么美好的世界里。
”是我的教育理念.“赏识学生，严格管理”，是我的工作思路。
在进行班级管理的过程中我思考什么样的师生关系是能最大发挥教育功效的，对合作型的师生关系我有深刻的体会；利用班会我和学生沟通,教师和学生的关系是合作关系，合作的前提是——互相欣赏；我在进行管理学生的过程中，一直挖掘学生的优点，但不回避缺点。
例如，班级的刘勤谭在我接受班级时，他错误不断，并和老师有很大的抵触情绪。
在和他进行过几次交流后，效果很不好；我经过思考后，在很多情况下，谈到刘勤谭，是个聪明的孩子，在班集体劳动中很积极；他发现老师是欣赏他的，在遇到问题时老师在对他严格管理时，他也能欣然接受，并做的很好，有时让老师很感动。
我们工作的对象是人，是活生生的、富有个性的学生。
作为班主任，要树立以人为本，以学生为本的思想，建立合作型的关系，引导学生做自己生命的主人，做社会的人。
要以开放的心态和包容的气度正确对待那些具有鲜明个性的学生，要以博大的爱心和崇高的师德尊重、爱护、关心和引导学生。
班主任的工作方式不仅诉诸于行为，而更多地诉诸情感与心理。
师生、生生间的真情是建设良好班级的前提条件。
通过谈心与学生真情交流，共同探讨班级问题，一个人出了问题，其他同学都会伸出援手，帮助解决，班级的凝聚力增强了，成为真正的一家人;同学们有了主人翁意识，愿意为这个班付出. 学生到学校接受教育，这不仅仅指学习文化知识，还应该包括学习做人的道理，学习今后再学习、再发展的本领;学生是班级的主体，班级应是学生锻炼各种能力的舞台，而班主任则应是这舞台的顾问、向导。
在班级管理方式上，我把班主任管理与学生自我管理有机结合起来，既充分发挥班主任的主导作用，又特别重视学生的主体能动性。
在班级管理制度的建设上，坚持班主任把握方向的前提下，使学生逐步学会自我管理，成为班级管理的主人。
为了将学生推向舞台，我与学生一起设定众多的岗位，例如，在进入高三后，班级根据需要设立“综合素质管理员”，根据大家的推荐和自我推荐，宋宇航同学承担此职务，自从承担此职务后，开始有自信了，并严格要求自己；这样的例子还有刘佳林承担“班级体温监测员”，田鹏承担“班级卫生管理员”等。
学生们在参与班级管理中增长了才干，学会了尊重，学会了合作，学会了谅解……这些都是学生今后踏上社会，谋求发展所必需的能力和品质。
“早、细、严、实”，是我的工作原则。
情感管理与德育量化管理相结合是建设良好班级的重要基础我觉得情感管理就是和风细雨，循循善诱。
但是情感管理必须与学校的各项规章制度相结合才能起到应有的作用。
根据学校德育量化评比要求，我制定了班级德育量化评比方案，在宿舍管理、早操管理、考勤、清洁卫生、自习纪律、仪容仪表、校规校纪等方面都定下奖励和扣分细则，公布于众，并由班干部轮流负责督促检查，有专人负责登记整理情况，每周进行小结。
班级文化建设是班级建设中的灵魂，是一种看不见、摸不着，但客观存在的一种物质，它对班级的每一名同学都有作用；这类似物理学中的“场”。
班级文化的作用效果，在学生身上表现为是否热爱班级、对班级感情，在班级中各方面的表现；在班集体中表现为班风、学风和集体活动中的行为。
在班级文化建设方面首先应有一个凝聚了所有同学智慧和情感的一个口号或班歌，在不断的呼口号或唱班歌的过程中使大家的心凝聚在一起，对班级产生浓厚的感情。
在班级成立之初，就征集学生的意见把《红蜻蜓》确定为班歌。
利用好各类班会，在进入高三后期学生有些急躁，学习激情在消退的情况，举行《最后100天我该怎么过》，大家讨论后得出“与苦乐共舞，与梦想齐飞”是我们的奋斗口号。
在班级文化建设方面还应利用板报，好的文章的宣读，班级名人名言等培养学生积极乐观的人生态度，坚韧不拔的奋斗精神，一丝不苟的做事原则，艰苦朴素的生活作风，诚实宽容的对待他人；这些还需要教师在日常的工作中、生活中不断的修正，好的方面应得到表扬，鼓励，不好的方面应及时给与纠正。
教师还应身体力行为学生做好表率，如在大扫除中，教师应走在学生的前面，为学生做好在集体中勇于承担责任、热爱劳动的楷模。
在班级文化建设方面如想培养学生诚实宽容的对待他人，教师首先得诚实宽容的对待学生，而我们的教育往往过多的关注学生的成绩，对待成绩不理想的同学有时存在不满，往往看不到他们身上的优点。
成绩不错的学生给与更多的关爱，往往容易忽略他们的不足，有的学习不错的学生相对自私，对班级工作缺少积极性,以上情况出现教师应对待工作和学生心平气和。
以上是高三（10）师生学习生活中一些情况，有的还很不成熟，很多方面也还不够完善。
但我们相信，努力朝一个好的方向去发展。
“世界也许很小很小，心的领域却很大很大。
教育是在广阔的心灵世界播种耕耘的职业，这一职业应该是神圣的，愿我们以神圣的态度，在这神圣的岗位上，把属于我们的那片园地管理的天清日朗，以使我们无愧于自己的学生，以使我们的学生无愧于生命长河中的这段历史。
14．如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复光P，下列说法正确的是A．A光的频率大于B光的频率B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度C．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大D．若用B光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用A光照射该金属也一定能发生光电效应现象14．如图所示，细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时，分成a、b两束，a光频率为ν1，b光频率为v2。
关于这两种单色光，下列说法中正确的是( )45°B．该介质对b光的折射率一定小于2C．用光和光分别做双缝干涉实验，若实验条件相同，则b光在屏上形成的明条纹的间距较小D．若用a光照射某金属板能发生光电效应，则用b光照射该金属板也一定能发生光电效应14．某同学在实验室做测定玻璃折射率实验时，用测得的多组入射角θ1和折射角θ2作出sinθ1—sinθ2图线如图所示。
下列判断中正确的是A．他做实验时，光是由玻璃射人空气B．玻璃的折射率为0.67C．玻璃的折射率为0.33sinθ1sinθ0.671.0D ．玻璃全反射时的临界角的正弦值为0.6715．光具有波粒二象性。
下列有关光的现象和应用与光的粒子性有关的是 A ．太阳光下物体的阴影轮廓模糊不清是光的衍射现象 B ．高级照相机镜头表面涂了一层增透膜是利用光的干涉现象C ．光控电路的关键元件是光电管（光电传感器），它的原理是利用了光电效应D ．摄影爱好者常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使景像更清晰是利用光的偏振现象 15．如图4所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，复色光穿穿过玻璃后从下表面射出，变为a 、b 两束平行单色光。
关于这两束单色光，下列说法中正确的是 A ．此玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率B ．在此玻璃中a 光的全反射临界角小于b 光的全反射临界角C ．在此玻璃中a 光的传播速度大于b 光的传播速度D ．用同一双缝干涉装置进行实验，可看到a 光的干涉条纹间距比b 光的宽 14. 在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示．下列说法中正确的是A ．图中光束①是红光，光束②是蓝光B ．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快C ．若光束①、②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄D ．若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽13．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。
光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。
下列关于光导纤维的说法中正确的是A ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射BC ．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D ．频率越大的光在光纤中传播的速度越大 14．在下列物理现象中，属于光的干涉现象的有（ ）A ．雨后天上的彩虹B ．透过树叶间隙的阳光在地面上形成圆形光斑C ．阳光下肥皂泡上的彩色花纹D ．水中看上去十分明亮的空气泡 14.能够说明光具有粒子性的现象是① ② 入射激光光盘截面示意的基层盘面透明介质外套内芯A. 光的干涉现象B. 光的衍射现象C. 光的色散现象D. 光电效应现象 13．通过α粒子散射实验 （ ）A ．发现了电子B ．建立了原子的核式结构模型C ．爱因斯坦建立了质能方程D ．发现某些元素具有天然放射现象13．下列说法中不正确．．．的是 A ．在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的力是原子核对粒子的库仑斥力 C ．已知氦原子的质量m 1、电子质量m 2、质子质量m 3、中子质量m 4，则质子和中子在结合成氦核时的质量亏损为（2 m 4+2 m 3－m 1）D ．爱因斯坦狭义相对论的基本结论之一是运动物体长度会收缩，即l =l 0 221cv -，它是因时空条件不同而引起的观测效应 13．下列叙述中符合历史史实的是A ．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂结构B ．玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象C ．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象D ．牛顿提出的质量不变性是狭义相对论的基本假设之一 14. 下列与α粒子相关的说法中正确的是A ．天然放射性现象中产生的α射线速度与光速相当，贯穿能力很强B ．U 23892（铀238）核放出一个α粒子后就变为Th 23490（钍234）C ．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为n O N He 1016814742+→+D ．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型 14．图3所示为氢原子的能级图，用大量能量为12.76eV 的光子照射一群处于基态的氢原子，氢原子发射出不同波长的光波，其中最多包含有几种不同波长的光波？A ．3种B ．4种C ．5种D ．6种13. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列符合物理学史实的是A ．卡文迪许通过扭秤实验，总结并提出了真空中两个静止点电荷间的相互作用规律B ．卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核具有复杂结构C ．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量D ．法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象14．太阳内部持续不断地发生着4个质子（H 11）聚变为1个氦核（He 42）的热核反应, 核反应方程是2X He H 44211+→，这个核反应释放出大量核能。