高考物理課件：光的本性復(fù)習(xí).ppt

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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(xué)說的發(fā)展史上的五個(gè)學(xué)說1.牛頓的微粒說：認(rèn)為光是高速粒子流，它能解釋光的直進(jìn)、光的反射現(xiàn)象.2.惠更斯的波動說：認(rèn)為光是某種振動，以機(jī)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(rèn)為光是電磁波，赫茲實(shí)驗(yàn)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(rèn)為光的傳播是一份一份的，每一份叫一個(gè)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(yīng)現(xiàn)象.5.波粒二象性學(xué)說：認(rèn)為光既有粒子性、又有波動性.個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，大量光

2、子的行出表現(xiàn)為波動性；頻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(qiáng)，某些區(qū)域的光被減弱，且加強(qiáng)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(chǎn)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(shí)驗(yàn)中兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差(亦稱光程差)為波長的整數(shù)倍時(shí)，該處出現(xiàn)亮紋；光路程差為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，該處出現(xiàn)暗紋，且條紋間距與光的波長有關(guān)，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

3、光波波長極短，因此薄膜極薄.增透膜的厚度應(yīng)是光在薄膜中波長的1/4.2.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(chǎn)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?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、?射線.2.不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理不同；無線電波由振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)

4、動產(chǎn)生的；紅外線、可見光、紫外線由原子外層電原子受激發(fā)后產(chǎn)生的；X射線由原子內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；?射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)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(yīng)；可見光引起視覺反應(yīng)；紫外線有顯著的化學(xué)效應(yīng)和熒光屏效應(yīng)；X射線的穿透本領(lǐng)很大；射線的穿透本領(lǐng)最強(qiáng).【說明】光子能量和光強(qiáng)是兩個(gè)概念，要注意區(qū)分，光子能量是指一個(gè)光子具有的能量，在數(shù)值上光子的能量E=hν光強(qiáng)是指在垂直光的傳播方向上，單位面積上單位時(shí)間內(nèi)獲得所有光子能量的總和，它應(yīng)當(dāng)是由單位時(shí)間內(nèi)的光子數(shù)與光子能量共同決定.光子能量大并不意

5、味著光強(qiáng)大，同樣光強(qiáng)大也不等于每個(gè)光子的能量大.四、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(gè)方向振動的光波的強(qiáng)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(gè)特定方向振動的光，叫做偏振光.3.激光及其特點(diǎn).原子受激產(chǎn)生輻射時(shí)，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(zhì)中傳播時(shí)，再引起其他原子受激產(chǎn)生輻射，就會產(chǎn)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(qiáng)，這就是激光.其特點(diǎn)：方向性

6、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(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhì)的組成.例題:練習(xí)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

7、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(chǎn)生的彩色條紋2.對光的衍射現(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(jié)果C.衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結(jié)論D.光的衍射現(xiàn)象為波動說提供了有力的證據(jù)3.認(rèn)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(zhì)D.都是由振蕩電路中自由電子的運(yùn)動產(chǎn)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(chǎn)生的，波長比紅光短，一切高

8、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(guān)于光譜和光譜分析，下列說法中正確的是()A.太陽光譜和白熾燈光譜都是明線光譜B.霓