第十八单元 光的波动性 第十九单元 量子论初步 人教版

1、第十八单元 光的波动性 第十九单元 量子论初步一. 本周教学内容第十八单元 光的波动性 第十九单元 量子论初步第十八单元 光的波动性（一）知识结构光的波动性（二）知识要点1. 人类对光的本性认识的发展过程2. 光的干涉（1）光的干涉（2）产生稳定干涉的条件 两个光源发生的光频率相同 相差恒定（3）双缝干涉由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是相同的相干光波。当这两束光波到达某点的路程差为光波波长的整数倍时，该处的光互相加强，出现明条纹，当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，该处的光互相削弱，出现暗条纹，条纹间距与单色光波长成正比。若用单色光做实验，则光屏上出现间距相等，明暗相间的条纹，若

2、用白光进行实验，则光屏上出现的是中央为白条纹，两侧是彩色条纹。（4）薄膜干涉由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成，劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹，应用于用“干涉法检查表面的平整度”。透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4。（5）光的波长、频率和光速的关系在真空中，不同色光的光速相同；在介质中，不同色光的光速不同。色光的颜色是由频率决定的，同一种色光在不同介质中传播时，颜色和频率均不变，而波长和波速却因介质不同而改变。3. 光的衍射（1）光的衍射：指光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区而传播的现象。（2）发生衍射的条件：障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长小。（3）衍射

3、图样及特点 单缝衍射明暗相间的不等距条纹，中央为亮条纹，两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同，若照射光是白光，中央仍为白色条纹，最靠近中央的色光是紫色，较远的是红光。 圆孔衍射是明暗相间的间距不等的同心圆环。 圆屏衍射是明暗相间的间距不等的同心圆环，中心有一“泊松亮斑”。4. 光的偏振现象表明了光是横波（1）自然光：从光源直接发出的光，包含着在垂直光的传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。（2）偏振光：自然光通过偏振片后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过，这时的光只沿着一个特定的方向振动，这种光就是偏振光。5. 激光，是一种自然

4、界中没有的光。（1）激光是人类在实验室制造的具有完全相同的频率，发射方向、偏振态、位相和速度的强光束，是通过辐射所引起的原子受激发射而实现的光放大。（2）激光的特点激光是相干光。两束相同的激光在相遇区域叠加时，产生明显的干涉现象，激光具有非常好的平行度，激光在传播很远的距离后仍保持一定的强度，激光具有很强的亮度，激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。6. 光的电磁说（1）麦克斯韦电磁理论认为光是一种电磁波，赫兹用实验证实了光的电磁本性。（2）麦克斯韦认为光是一种电磁波。其实验依据：光波与电磁波的传播都可以不需要介质。光波与电磁波在真空中的传播速度相同，即为。光波和电磁波都是横波。7

5、. 电磁波谱电磁波按波长由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、射线。8. 光谱（1）发射光谱：包括连续光谱和线状光谱，是由发光体直接发光产生的，连续光谱是由连续分布的一切波长的光组成的，由炽热固体、液体或高压气体发光产生。线光谱是由一些不连续的亮线组成的光谱，由稀薄气体发光产生。（2）吸收光谱：是连续光谱中某些波长的光被吸收后产生的光谱，由炽热固体或高压气体发出的白光经温度较低的气体后产生的。（3）特征谱线：每种元素的原子，只能发生某些具有特定波长的光谱线，这些光谱线叫那种元素的特征谱线。（4）光谱分析：根据光谱鉴别物质和确定它的化学组成的方法叫做光谱分析。第十九单元

6、 量子论初步（一）知识结构量子论初步（二）知识要点1. 光电效应（1）光电效应的实验（2）光电效应：在光（包括不可见光）照射下，物体中发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫光电子。（3）光电效应规律 每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，才能产生光电效应。 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。 光电效应的发生几乎是瞬时的。 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。（4）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，光子的能量跟它的频率成正比。表达成：2. 光的波粒二象性3. 物质波任何运动着的物体都有一

7、种波和它对应，这种波就叫物质波，也叫德布罗意波。物质波的波长，可以表示成：（P是物体运动时的动量，h是普朗克常量）* 物质波也是一种概率波4. 玻尔理论（1）玻尔理论的内容 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但不向外辐射能量，这些状态叫做定态。 原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定。 原子的不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应，原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。（2）氢原子的能级公式和轨道公式原子各定态的能量值叫做原子的能级对于氢原子，其能级公式，其轨道公式（n

8、为量子数）原子的最低能量状态称为基态，较高的能量状态，称为激发态。（3）能级在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，因此各状态对应的能量也是不连续的，这些能量值叫做能级。5. 玻尔理论的局限性6. 光电效应：在光的照射下，物体发射电子的现象叫做光电效应，发射出的电子叫光电子。【典型例题分析】例1 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（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. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B. 红色和绿色的双缝干涉条线消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C. 任何颜色的双缝

9、干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D. 屏上无任何光亮分析与解答：两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光，在屏上形成干涉条纹，但分别用绿滤光片和红滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不等，不能发生干涉。 屏上不会出现干涉条纹正确答案：C例2 当开关S断开时，用光子能量为2.5ev的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零，合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.6V时，的读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.6V时，读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为（ ）A. 1.9ev B. 0.6ev C. 2.5ev D. 3.1ev分析与解答：用光照射，

10、发生光电效应，电子离开金属表面后具有初动能，设最大初动能为，逸出功为W，反向电压时， 正确答案：A1. 下图给出氢原子最低的4个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有 种，其中最小的频率等于 Hz（保留两个有效数字）。2. 太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些谱线是由于（ ）A. 太阳表面大气层中缺少相应的元素B. 太阳内部缺少相应的元素C. 太阳表面大气层中存在着相应的元素D. 太阳内部存在着相应的元素3. 对于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）A. 单个光子的运动呈现粒子性B. 大量光子的运动呈现波动性C. 一束传播的光，有的光是波，有的光

11、是粒子D. 光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的4. 根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为的轨道，辐射出波长为的光子，以h表示普朗克恒量，C表示真空中的光速，则等于（ ）A. B. C. D. 5. 氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是（ ）A. 原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B. 原子放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减少，原子的能量减少C. 原子吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大，原子的能量增大D. 原子放出光子，电子的动能增加，原子的电势能减少，原子的能量减少6. 两个微观粒子质量之比是1:2，速度之比是1:3，它们的德布罗意波长之比是（ ）A. 1:2 B. 1:3 C. 1:6 D. 6:17. 如下图，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