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《高一物理高三物理總復習光的本性》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、光的本性光的波動性光的粒子性光的波動性一、光的本性學說的發(fā)展史上的五個學說1.牛頓的微粒說:認為光是高速粒子流,它能解釋光的直進、光的反射現(xiàn)象.2.惠更斯的波動說:認為光是某種振動,以機械波的形式向周圍傳播,它能解釋光的干涉、衍射現(xiàn)象.3.麥克斯韋的電磁說:認為光是電磁波,赫茲實驗證明了光與電磁波在真空中傳播的速度相等且均為橫波.4.愛因斯坦的光子說:認為光的傳播是一份一份的,每一份叫一個光子,其能量與它的頻率成正比,即E=hν,光子說能成功解釋光電效應現(xiàn)象.5.波粒二象性學說:認為光既有粒子性、又有波動性.個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性,大量光子的行出表現(xiàn)為波動性;頻
2、率越大的光子粒子性粒明顯,頻率小的光子波動性越明顯.二、雙縫干涉及衍射1.光的干涉:兩列相干光波相疊加,某些區(qū)域的光被加強,某些區(qū)域的光被減弱,且加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象.①產生干涉現(xiàn)象的條件之一是兩列光必須是頻率相同的相干光源.②在楊氏雙縫干涉實驗中兩列光波到達某點的路程差(亦稱光程差)為波長的整數(shù)倍時,該處出現(xiàn)亮紋;光路程差為半波長的奇數(shù)倍時,該處出現(xiàn)暗紋,且條紋間距與光的波長有關,波長越長,則條紋間距越大.所以白光的干涉條紋是彩色的.③在光的薄膜干涉中,前后表面反射光的路程差由膜的厚度決定.由于光波波長極短,因此薄膜極薄.增透膜的厚度應是光在
3、薄膜中波長的1/4.更多資源xiti123.taobao.com2.光的衍射:光離開直線路徑而繞到障礙物陰影里的現(xiàn)象.①產生明顯衍射現(xiàn)象的條件:孔或障礙物的尺寸比波長小或相差不多.也可以成是,與光的波長可以相比.②雙縫干涉圖樣與單縫衍射圖樣的區(qū)別:干涉條紋是等間距排列的條紋,衍射圖樣是不等間距、中間亮紋最亮,而兩邊條紋逐漸變窄變暗的不均勻條紋.③了解泊松亮斑的物理意義.三、電磁波及電磁波譜1.電磁波按波長由大到小的順序為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、?射線.2.不同電磁波產生的機理不同;無線電波由振蕩電路中自由電子的周期性運動產生的;紅外線、可見光、紫
4、外線由原子外層電原子受激發(fā)后產生的;X射線由原子內層電子受到激發(fā)后產生的;?射線是原子核受到激發(fā)后產生的.3.不同電磁波的特性不同:無線電波易發(fā)生干涉和衍射;紅外線有顯著的熱效應;可見光引起視覺反應;紫外線有顯著的化學效應和熒光屏效應;X射線的穿透本領很大;射線的穿透本領最強.【說明】光子能量和光強是兩個概念,要注意區(qū)分,光子能量是指一個光子具有的能量,在數(shù)值上光子的能量E=hν光強是指在垂直光的傳播方向上,單位面積上單位時間內獲得所有光子能量的總和,它應當是由單位時間內的光子數(shù)與光子能量共同決定.光子能量大并不意味著光強大,同樣光強大也不等于每個光子的能量大.四、
5、自然光與激光1.偏振:橫波只沿某一特定的方向振動,稱為波的偏振.2.自然光:若光源發(fā)出的光,包括在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光,而且沿各個方向振動的光波的強度都相同,這種光叫做自然光.偏振光:在垂直于傳播方向的平面上,只沿一個特定方向振動的光,叫做偏振光.3.激光及其特點.原子受激產生輻射時,發(fā)出的光子的頻率、發(fā)射方向等,都跟入射光子完全一樣,如果這樣的光子在介質中傳播時,再引起其他原子受激產生輻射,就會產生越來越多的頻率和發(fā)射方向都相同的光子,使光得到加強,這就是激光.其特點:方向性好(光子的發(fā)射方向相同)、單色性好(光子的頻率相同)、亮度高.五、光譜及光譜
6、分析(1)光譜:各種不同色光按照一定順序排列形成的彩色光帶.(2)原子光譜:由于不同的原子結構不同,能級也就各不相同,它們可能輻射的光子也就具有不同的波長,所以每種元素光譜中的譜線分布考與其他元素不一樣,這些分交的線狀譜是與他元素相對應的,故我們又把線狀譜叫做原子光譜.2.光譜分析由于每種元素的譜線分布與其他元素的不一樣,這樣就可以通過光譜的分析知道發(fā)光的是什么元素,用這種方法可以確定物質的組成.例題:練習1.下列哪些屬于光的干涉現(xiàn)象()A.雨后美麗的彩虹B.對著日光燈從兩鉛筆的縫中看到的彩色條紋C.陽光下肥皂膜上的彩色條紋D.光通過三棱鏡產生的彩色條紋2.對光的衍
7、射現(xiàn)象的定性分析,不正確的是()A.光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物傳播的現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象是光波互相疊加的結果C.衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結論D.光的衍射現(xiàn)象為波動說提供了有力的證據3.認為光波和無線電波都是電磁波的理由有以下幾方面,正確的理由是()A.真空中傳播速度相同B.都能發(fā)生反射、衍射、折射現(xiàn)象C.傳播都不依靠別的介質D.都是由振蕩電路中自由電子的運動產生的4.有一種看不見的射線是原子的外層電子受激發(fā)后產生的,波長比紅光短,一切高溫物體都輻射這種射線,這種射線是()A.紅外線B.紫外線C.倫琴射線D.射線5.關于光譜和光譜分析,下列說法中正確的是(