高中物理光学(复习材料)教学提纲

第三课时3.物理光学(1)光的电磁说的条纹,假设是白光,则会消灭彩色条纹,这种现象称为光的干预.条件：频率一样、相差恒定、振动方向足足同始终线上.的条纹,假设是白光,则会消灭彩色条纹,这种现象称为光的干预.条件：频率一样、相差恒定、振动方向足足同始终线上.规律：假设两光源同相振动的光程差为δ＝kλδ＝(2k－1)λ/2(k=1,2.……)——亮条纹——暗条纹特例:薄膜干预留意：关于薄膜干预要弄清的几个问题Ⅰ是哪两列光波发生干预Ⅱ应当从哪个方向去观看干预图样Ⅲ条纹会向哪个方向侧移用双缝干预测光的波长的原理：λ＝特例:薄膜干预留意：关于薄膜干预要弄清的几个问题Ⅰ是哪两列光波发生干预Ⅱ应当从哪个方向去观看干预图样Ⅲ条纹会向哪个方向侧移②光的衍射现象:光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上消灭明暗相间的条纹,且中心条纹很亮,越向边缘越暗;假设是复色光发生衍射,则消灭彩色条纹.明显发生衍射的条件:障碍物(或孔、缝)的尺寸可与波长相比较,且障碍物尺寸比波长越小,衍射越明显。留意：Ⅰ干预、衍射现象证明光具有波动性Ⅱ干预、衍射条纹在宽度、亮度上的区分③光的偏振波的偏振：横波只沿着某一特定的方向振动，称为波的偏振，光的偏振现象说明光是横波。偏振光：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。是横波。偏振光：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。P的偏振光再通过偏振片Q〔检偏器〕时，假设两个偏振片的透振方向平行，则通过P的偏振光的振动方向跟偏振片Q强度最大；假设两个偏振片的透振方向垂直，则通过P的偏振光的振动方向跟偏振片Q能通过Q，透射光的强度为零。如下图。本质：光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此常将E的振动称为光振动。在与光传播方向垂各个方向均匀分布的光就是自然光。光振动沿着特定的方向的光就是偏振光。④光的电磁说、电磁波谱光是电磁波〔麦克斯韦的预言，赫兹试验种类 产生气制 主要性质无线电波 LC振荡电路(电荷发生振动) 接收和放射电磁波红外线可见光紫外线伦琴射线γ射线

原子外层电子激发跃迁原子外层电子激发跃迁原子外层电子激发跃迁原子内层电子激发跃迁原子核内激发产生

热效应〔激发固体分子共振〕视觉效应化学作用、生物作用穿透力强贯穿本领大、能量大〖例9〗在双缝干预试验中，以白光为光源，在屏幕上观看到了彩色干预条纹，假设在双缝中〔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〔〕只有红色和绿色的双缝干预条纹，其它颜色的双缝干预条纹消逝B．红色和绿色的双缝干预条纹消逝，其它颜色的双缝干预条纹照旧存在C．任何颜色的双缝干预条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮〖例1〗市场上有种灯具俗称“冷光灯面放置的反光镜玻璃外表上镀一层薄膜〔例如氟化镁，这种膜能消退不镀膜时玻璃外表反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为〔〕111A．8λB．4λC．2λD．λ12X射线管的构造示意图，E12X射线管的构造示意图，E为灯丝电源。要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，则〔〕A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出〖例13〗太阳的连续光谱中有很多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。产生这些暗线是由于〔〕AB．太阳内部缺少相应的元素；C．太阳外表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。〖强化训练〗〖练17〗用绿光照耀一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，则应〔 〕A．改用红光照耀B．增大绿光的强度C．增大光电管上的加速电压D．改用紫光照耀〖练18〗用红光做双缝干预试验，在屏上观看到干预条纹，在其它条件不变的状况下，改用紫光做试验，则干预条纹间距将变。假设改用白光做试验，在屏上将消灭条纹。上开有两条靠得很近的平行狭缝SS如图所1 2Q上开有两条靠得很近的平行狭缝SS如图所1 2QO点是屏Q上与两狭缝等距离的一点，则〔 〕A．干预条纹是黑白的，O是亮点B．干预条纹是黑白的，O是暗点C．干预条纹是彩色的，O是亮点D．干预条纹是彩色的，O是暗点干预现象，看以下陈述，其中哪一些是正确的〔〕⑴干预条纹产生是由于光线在薄膜前后两外表反射，形成的两列光波的叠加⑵干预条纹的暗线是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加造成的⑶用绿光照耀薄膜产生的干预条纹间距比黄色光照耀时小干预现象，看以下陈述，其中哪一些是正确的〔〕⑴干预条纹产生是由于光线在薄膜前后两外表反射，形成的两列光波的叠加⑵干预条纹的暗线是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加造成的⑶用绿光照耀薄膜产生的干预条纹间距比黄色光照耀时小⑷薄膜上的干预条纹根本上是竖直的A．只有⑴和⑵ B．只有⑶和⑷ C．只有⑴和⑶ D．只有⑵和⑷〖练22〗如下图是用干预法检查某块厚玻璃板的上外表是否平整的装置，所用单色光是用一般光源加滤光片产生的。检查中所〔〕A．〖练22〗如下图是用干预法检查某块厚玻璃板的上外表是否平整的装置，所用单色光是用一般光源加滤光片产生的。检查中所〔〕A．a的上外表、b的下外表B．a的上外表、b的上外表C．a的下外表、b的上外表D．a的下外表、b的下外表〖练2〗现代光学装置中的透镜，棱镜的外表常涂上一层薄膜〔一般用氟化镁厚度是入射光在薄膜中波长的1/4强度，这种作用是应用了光的〔〕色散现象B．全反射现象C．干预现象D．衍射现象解深刻，能够用所学学问解释物理现象第四课时光子说叫光电子规律：Ⅰ.光电效应的瞬时性(10叫光电子规律：Ⅰ.光电效应的瞬时性(10-9秒).Ⅱ.每种金属都有一个极限频率,当入射光的频率大于极限频率时,才能发生光电效应.②光子说:光源发出的是不连续的,而是一份一份的,每一份光叫做一个光子,光子的能量跟光的频率成正比,即E=h光子论对光电效应的解释：③爱因斯坦光电效应方程：Eh－Wk光电效应：〔右图装置中，用弧光灯照耀锌〕⑵光电效应的规律：①各种金属都存在极限ν，只有≥ν才能发生光电效应；②瞬时性〔10-s0 0的光子说。光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量E跟光的频率ν成正比：E=hνW〔Ek〕30Ehν-W，A.只要是用同种频率的光照耀同一种金PVPVAK属，那么从金属中逸出的全部光电子都会具有同样的初动能EK

式中的W中飞出过程中抑制金属中正电荷引力所做的功C.逸出功WνW=hν0D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比031K2.5eVP，觉察电流表读数不为0.60V0.60VA.1.9eVB.0.6eVC.2.5eVD.3.1eV的数值，这种现象称为轨道量子化。在这些状态中，尽管电子做变速运动,却不向外辐射能量,因此这些状态是稳的数值，这种现象称为轨道量子化。在这些状态中，尽管电子做变速运动,却不向外辐射能量,因此这些状态是稳定的。能量量子化：原子可能的状态是不连续的，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。氢原子能级如下图。基态与激发态En)跃迁到另一k种定态(E)时,它辐射或吸取肯定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能级差打算:h＝km n的亮线，而且不同气体光谱的亮线位置不同，这种分立的线状光谱叫做原子光谱。(3)光的波粒二象性物质波光的波粒二象性；干预、衍射和偏振以无可辩驳的事实说明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实说明光是一种粒子；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。正确理解波粒二象性：波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量。⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。⑵ν高的光子简洁表现出粒子性；ν低的光子简洁表现出波动性。⑶光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。⑷由光子的能量E=hν，光子的动量p=h/λ表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不冲突：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频cE=p。P=0.15kW=2.7×10kg/m3是多大？〔=3，=10m/s2〕①光的波粒二象性:光既具有波动性,又具有微粒性,这种性质叫波粒二象性.光子能量:E=h光子动量:P=h/λm=E/c2=hλ/c②物质波:任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，波长λ是 λ＝h/p型〕——现代模型〔电子云模型〕2、玻尔假设：，但并不向外辐射能量．、原于从一种能量状态(E1)跃迁到另一种能量状态(E2)时，它辐射(或吸取)肯定频率的光子，光子的能量(E=hν)hν=E1=E2．、原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应．原子的能量状态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的．3、玻尔原子理论对氢原子解释r=n2r1，E=1/n2〔n=1,2,3〕4、原子光谱可以用原子的发光机制解释，原于从一种能量状态(E1)跃迁到另一种能量状态)时，它辐射(或吸取)肯定频率的光子，光子的能量(E=hν)由这两种能量状态的能量差打算，hν=E1=E2．5、玻尔理论的局限性在于没有完全引入量子理论．34E1r1me．氢原子中电子在n=3的定态轨道上运动时的速率为v3，氢原子从n=3的定态跃迁到n=1的基态过程中辐射光子的波长为λ，则以下结果正确的选项是：A．C．电子的电势能和动能都要减小D．电子的电势能减小，35、氢原子基态具有能量-13.6eV有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，请画出能级图，在图上用箭头标明这些原子可能发出的几种频率的光，并计算出其中最短波长。6、氢原子中的电子云：对于宏观质点，只要知道它在某一时刻的位置和速度以及受力状况，就可以应用牛顿定律确定该质点运动的轨道，算出它在以后任意时刻的位置和速度。玻尔理论中说的“电子轨道”实际上也是没有意义的。能量状态下，电子在各个位置消灭的概率是不同的。形象地称之为电子云。〖例14〗某金属在单色光的照耀下放射出光电子，这光电子的最大初动能〔 〕A．随照耀光的强度增大而增大 B．随照耀光的频率增大而增大C．随照耀光的波长增大而增大 D．与照耀光的照耀时间无关〖例15〗某单色光照耀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耀D板a肯定不放出光电子板a肯定放出光电子板c肯定不放出光电子〖例16〔1998年高考全国卷一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为相互分别的三束光，分别照耀到一样的金属板abc上板a肯定不放出光电子板a肯定放出光电子板c肯定不放出光电子D．板c肯定放出光电子A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电〖例17〗在演示光电效应的试验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。用弧光灯照耀锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如下图。这时〔〕A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电1〖例18〗氢原子的基态能量为E，以下四个能级图，正确代表氢原子的是〔 〕1194.545×10146.000×1014赫，银的为1.153×1015赫，铂的为1.529×1015赫。当用波长为0.375微米的光照耀它们时，可发生光电效应的是 〔铯和钠〕〖例20〗依据玻尔理论，氢原子的电子由高能级跃迁到较低能级后〔 〕A原子的能量增加，电子的动能削减 B原子的能量增加，电子的动能增加C原子的能量削减，电子的动能削减 D原子的能量削减，电子的动能增加〖强化训练〗〖练24〗关于光电效应的下述说法中，正确的选项是〔 〕A．光电子的最大初动能随着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耀的时间足够长，就肯定能产生光电效应C．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能产生光电效应D在光电效应中，光电流的强度与入射光强度无关〖练25〗以下试验中，能证明光具有粒子性的是〔 〕A光电效应试验B光的双缝干预试验C光的圆孔衍射试验Dα粒子散射试验〖练26〗用同一束单色光，在同一条件下，先后照耀锌片和银片，都能产生光电效应，对于这两个过程，以下括号所列的4个物理量中，肯定一样的是 ，可能一样的是，肯定不同的是 〔只须填写各量前的编号〔⑴照耀光子的能量；⑵光电子的逸出功；⑶光电子的动能；⑷光电子的最大初速度。〖练27〗在演示光电效应的试验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接的是弧光中的〔〕A．可见光成份B．紫外光成份C．红外光成份D．无线电波成份〖练28〗以下陈述中哪一些是正确的〔 〕⑴在一样条件下，用紫光照耀双缝产生的干预条纹间距比用红光时大；⑵衍射现象的争论说明“光沿直线传播”只是一种近似规律；⑶产生光电效应的极限频率，只与金属的逸出功有关；⑷光电效应试验说明，入射光波的振幅越大，所产生的光电子的初动能就越大。其中正确的选项是〔〕A．只有⑴和⑵B．只有⑶和⑷C．只有⑴和⑷D．只有⑵和⑶〖练29〗以下关于光的说法中正确的选项是〔 〕A．在真空中红光波长比紫光波长短 B．红光光子能量比紫光光子能量小C．红光和紫光相遇时能产生干预现象