《光的本性》知识归类

1、光的本性知识归类（一） 光相性学说发展简史牛顿支持微粒说惠更斯提出波动说。到19世纪初，在实验室中观察到光的现象，这是波的特征，无法用微粒说解释，使波动说得到公认。到19世纪末，又发现了波动说不能解释的新现象（如光电效应等），证实光具有粒子性。人们终于认识到光具有_性。（二） 光的波动性1、 光的干涉（1） 相干光源的条件是两光源_相同。获得相干光的办法是：把一个点光源（或线光源）发出的光分为两列光。如杨氏双缝干涉实验；利用薄膜前后表面的反射光等。（2） 杨氏双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件路程差等于波长_倍；即路程差=)处，出现亮纹。K=0为_亮纹。路程差等于半波长的_倍，即路程差=(k=1,

2、2,3.)处出现暗纹。明纹之间或暗纹之间的距离总是相等的，在狭缝间距离和狭缝与屏距离都不变的条件下，条纹的间距跟_正比。在波长不变的条件下，当狭缝与屏的距离增大或狭缝间的距离减小时，条纹的间距_。（也可由间距公式来说明）。（3） 实例：薄膜干涉：如肥皂泡、水面上或马路上的薄油层、检查精密零件的表面质量。增透膜的厚度是入射光在薄膜介质中波长的_时，大大减少了光的反射损失，所以涂有增透膜的光学镜头呈淡紫色。2、 光的衍射：光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象，叫光的衍射。（1） 产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比甚至比光的波长还要小。（2） 图样：产生明暗（或彩色）条纹或光环

3、。3、 光的电磁本性光的_证实光具有波动性。麦克斯韦首先从理论上提出光是一种电磁波。赫兹用实验加以证实。按频率从大到小的顺序组成的电磁波谱，其显著特性及产生机理如下：无线电波：是由_产生的。红外线：热作用显著。可见光：能引起视觉，产生色彩效应。紫外线：有显著的化学作用、生理作用和荧光效应。红外线、可见光、紫外线都是原子的_产生的。伦琴射线：穿透本领强，而且穿透物质本领跟物质_有关。伦琴射线是原子的_产生的。射线：_本领最强，是由_产生的。4、 光谱和光谱分析光谱种类特点产生机理实例发射光谱连续光谱由连续分布的一切波长的光组成由炽热的固体、液体、高压气体产生电灯丝、钢木燃烧的蜡烛发的光明线光谱只

4、含有一些不连续的亮线。每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光（特征谱线）由游离状态的原子发射光谱管、霓红灯、在煤气灯火焰中烧钠钾的盐类发出的光吸收光谱连续光谱中某些波长的光被物质吸收后出现若干不连续的暗线（特征谱线）炽热固体发出的白光通过温度较低的气体后产生太阳光谱_叫光谱分析。如分析太阳的吸收光谱可确定太阳大气层化学成分。注意：不能确定地球大气层份或月亮的化学组成，也不能确定是太阳内部的化学组成。（三） 光的粒子性：1、 光电效应：概念：_叫光电效应。光电效应证实光具有_性。规律：（1）任何一种金属，都有一个_频率，入射光频率必须_才能产生光电效应。（2） 电子的最大初动能与入射光_无关

5、，只随入射光的_增大而增大。（1） 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。（2） 当入射光的频率_时，光电流强度与入射光强度成正比。2、 光子说及其对光电效应的解释光子说的内容是：_.爱因斯坦光电效应方程：在光电效应中，一个电子只能吸收照射到其上的一个光子的全部能量。如果入射光子频率较低，它的能量小于金属的逸出功，就不能产生光电效应。这就是存在极限频率的原因。对一定金属来说，逸出功的值是一定的，所以入射光子频率越大，光子的能量也越大，光电子最大初动能也就越大。如果入射光较强，那就是单位时间内入射光子数目多，因而产生光电子也多。 3、光的波粒二象性：光的波粒二象性就

6、是光的本性。光子能量决定于光的频率，说明光本身具有波粒二象性。大量光子产生的效果显示出波动性，因而频率小的电磁波容易观察到波动性；个别光子产生的效果显示出粒子性，因而频率大的电磁波粒子性显著。（一）光的本性、（二）双缝干涉、（三）薄膜干涉知识要点一、人类对光的本性的认识过程学说名称提出代表者内容实验基础能解释的现象困难微粒说牛顿光是沿直线传播的粒子流光的直线传播光的直进光的反射无法解释同时发射反射和折射波动说惠更斯光是某种振动，以波的形式从光源向周围传播光的干涉和衍射光的反射、折射、干涉和衍射难以解释光的直进，真空中光的传播介质光的电磁说麦克斯韦光是一种电磁波赫兹的电磁波实验许多光的现象无法解

7、释光电效应光子说爱因斯坦光是一种能量子光电效应各种光学现象 二、光的双缝干涉现象1光的干涉：频率相同的两列波在空中相遇时发射叠加，在某些区域光总是互相加强，在另一些区域光总是互相抵消或削弱，而出现明暗相间的条纹或者时彩色条纹的现象叫光的干涉现象。2产生稳定的干涉现象的条件：两列光的频率相同且振动情况相同。3双缝干涉中出现的明条纹和暗条纹的条件：设光波波长为，屏上某点P到两缝的路程差为，则= r（n=），两列光波传到P时互相加强，出现亮条纹。 （n=），两列波传到P点时互相削弱，出现暗条纹。4光的波长、波速和频率的关系：；光的颜色由光的频率决定，不同色光的频率是不同的，红光的频率最低，

8、紫光的频率最高。三、光的薄膜干涉现象1干涉现象：用单色光照射时在薄膜上形成明暗相间的条纹，用白光照射时形成彩色条纹。2产生的原因：在薄膜的某一厚度处，两列波反射回来恰好是波峰和波峰的叠加，波谷和波谷叠加，使光波的振动加强，出现亮条纹。而在另一厚度处，两列波的波峰和波谷叠加，使光波的振动互相抵消，出现暗条纹。由于在不同的厚度处产生不同的条纹，所示光照射薄膜时，产生明暗相间的条纹。光的衍射 、光的电磁说 电磁波谱 、光谱和光谱分析应掌握的概念、规律一  光的衍射1、光的衍射：光绕过障碍物的偏离直线传播路径而进入阴影里的现象。2、产生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸与光波的波长可以相比甚

9、至比光的波长还要小。3、光的衍射现象证明光是一种波。二  光的电磁说1、麦克斯韦的光的电磁说：光是一种电磁波。（1）光和电磁波都可以在真空中传播；（2）光和电磁波在真空中速度相等，均为3×108m/s。2、赫兹用实验证明了麦克斯韦的光的电磁说是正确的。（1）电磁波跟光波一样具有反射、干涉、衍射等性质；（2）测算出电磁波的波速等于光速。三、电磁波谱1、红外线、紫外线及伦琴射线的产生、特点和应用射线名称红外线紫外线伦琴射线发现时间1800年1801年1895年发现人赫谢耳里特伦琴产生一切物理都在不停地辐射高温物体发出的光中含有高速电子流射到固体上产生特点热作用强化学作用穿透本领大主要应用加热物体、远距离摄影、红外线遥感分辨照相、激发荧光、杀菌消毒透视人体、探测金属内部2、电磁波谱：由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线组合起来构成电磁波谱。3、不同的电磁波产生的机理不同：（1）振荡电路中的自由电子振荡无线电波；（2）原子外层电子受激红外线、可见光、紫外线；（3）原子内层电子受激伦琴射线；（4）原子核受激射线。四光谱和光谱分析1、光谱的分类、产生和特点光谱的分类产生办法特点发射光谱连续光谱炽热固体、液体及高压气体发光包括红光到紫光连续分布的一切光波线状谱稀薄气体或金属蒸汽发光只有一些不连续的亮线吸收光谱（特征光谱）高温物体发出