高考物理 光的本性

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1、光的本性復(fù)習要點1．了解光的“微粒說”與“波動說”。2．了解光的干涉現(xiàn)象，熟悉相干條件；掌握雙縫干涉的特征及規(guī)律，熟悉雙縫干涉的條紋分布情況及明、暗紋位置特征；了解薄膜干涉現(xiàn)象，熟悉薄膜干涉的特征及其應(yīng)用。3．了解光的衍射現(xiàn)象，掌握產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，熟悉單縫衍射條紋的人發(fā)布特征4．了解光的電磁說，熟悉電磁波譜，了解各種電磁波的產(chǎn)生機理、基本特征及應(yīng)用類型。5．了解光電效應(yīng)現(xiàn)象，熟悉光電效應(yīng)現(xiàn)象所遵循的基本規(guī)律，掌握光子說理論。6．了解光的波粒二象性。二、難點剖析1．關(guān)于“微粒說”和“波動說”?！拔⒘Ｕf”和“波動說”都是

2、對光的本性的認識過程中所提出的某種假說，都是建立在一定的實驗基礎(chǔ)之上的。以牛頓為代表的“微粒說”認為光是從光源發(fā)出的物質(zhì)微粒，這種假說很容易解釋光的直進現(xiàn)象，光的反射現(xiàn)象，光的折射現(xiàn)象，但在解釋一束光射到兩種介質(zhì)界面處會同時發(fā)生反射與折射現(xiàn)象時，發(fā)生了很大的困難。以惠更斯為代表的“波動說”認為光是某種振動以波的形式向周圍傳播，這種假說很容易解釋反射與折射同時存在的現(xiàn)象，但由于波應(yīng)能繞過障礙物，所以在解釋光的直進現(xiàn)象時遇到了困難。2．楊氏雙縫干涉的定量分析如圖24—2—2所示，縫屏間距L遠大于雙縫間距d，O點與雙縫S1和S2等

3、間距，則當雙縫中發(fā)出光同時射到O點附近的P點時，兩束光波的路程差為δ=r2－r1.由幾何關(guān)系得r12=L2+(x－)2，r22=L2+(x+)2.考慮到圖24—2—2L》d和L》x，可得δ=.若光波長為λ，則當δ=±kλ（k=0，1，2，…）時，兩束光疊加干涉加強；當δ=±(2k－1)(k=1，2，3，…)時，兩束光疊加干涉減弱，據(jù)此不難推算出（1）明紋坐標x=±kλ（k=0，1，2，…）（2）暗紋坐標x=±(2k－1)·（k=1，2，…）（3）條紋間距△x=λ.上述條紋間距表達式提供了一種測量光波長的方法。3．光的電磁說與

4、電磁波譜光的干涉與衍射充分地表明光是一種波，光的偏振現(xiàn)象又進一步表明光是橫波。麥克斯韋對電磁理論的研究預(yù)言了電磁波的存在，并得到電磁波傳播速度的理論值3.11×108m/s，這和當時測出的光速3.15×108m/s非常接近，在此基礎(chǔ)上麥克斯韋提出了光在本質(zhì)上是一種電磁波，這就是所謂的光的電磁說。赫茲用實驗證實了電磁波的存在，并測出其波長與頻率，進而得到電磁波的傳播速度，用實驗證實了光的電磁說。光作為電磁波的一種，與其他的電磁波共同構(gòu)成電磁波譜。對于電磁波譜，應(yīng)了解非排布情況、產(chǎn)生機理及實際用途。電磁波種類無線電波紅外線可見光

5、紫外線倫琴射線γ射線104～1012～3.9×7.5×3×3×頻率（Hz）3×10123.9×10141014～7.5×10141014～5×10161016～3×10201019以上真空中波長（m）3×1014～10—43×104～7.7×10—77.7×10—7～4×10—74×10—7～6×10—910—8～10—1210—11以下觀察方法無線電技術(shù)利用熱效應(yīng)激發(fā)熒光利用貫穿本領(lǐng)照相底片感光（化學效應(yīng)）核技術(shù)產(chǎn)生方式LC電路中自由電子的的振蕩原子的外層電子受到激發(fā)原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)原子核受到激發(fā)用途通訊，廣播，導(dǎo)航

6、加熱烘干、遙測遙感，醫(yī)療，導(dǎo)向等照明，照相，加熱日光燈，黑光燈手術(shù)室殺菌消毒，治療皮膚病等檢查探測，透視，治療等探測，治療等4．光電效應(yīng)現(xiàn)象及其規(guī)律。（1）光電效應(yīng)現(xiàn)象。光照使物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)現(xiàn)象；所發(fā)射的電子叫光電子；光電子定向移動所形成的電流叫光電流。（2）光電效應(yīng)現(xiàn)象所遵循的基本規(guī)律。物體在光照的條件下發(fā)射電子而發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象時遵循如下規(guī)律：（1）對于任何一種金屬，入射光的頻率必須大于某一極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，低于這個極限頻率，無論強度如何，無論照射時間多長，也不能產(chǎn)生光電效應(yīng)；（2）在單位時間里從金

7、屬極板中發(fā)射出的光電子數(shù)跟入射光的強度成正比；（3）發(fā)射出的光電子的最大初動能與入射光強度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大；（4）只要入射光的頻率高于金屬極板的極限頻率，無論其強度如何，光電子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時的，不超過10—9s.5．光子說光子說的主要內(nèi)容為：沿空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子；光子的能量E與光的頻率ν成正比，比例系數(shù)即為普朗克常量E=hν6．光的波粒二象性光的干涉，衍射等現(xiàn)象充分表明光是波，而光電效應(yīng)現(xiàn)象又表明光是粒子。事實上，光具有波動和粒子二重特性。俗稱光的波粒二

8、象性。光在傳播時更多地表現(xiàn)為波動特性，在與物質(zhì)微粒發(fā)生作用時更多地表現(xiàn)為粒子特征；波長越長的光波動性越顯著，頻率越高的光粒子性越顯著；大量光子的整體行為表現(xiàn)為波動性，少量光子的個別行為表現(xiàn)為粒子性。三、典型例題例1．能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的兩束光是（）A．頻率相同、振幅相同的兩束光B．頻率相同、相