1、學習好資料 歡迎下載 光 的 本 性 一 : 光的干 涉 1. 現象：符合確定條件的相干光在相遇時顯現了穩(wěn)固相間的加強區(qū)域和減弱區(qū)域 2. 相干條件：兩束光 相同,一樣,恒定 步調差恒定 . 3雙縫干涉： 楊氏雙縫試驗 1 光的干涉現象中 , 產生明條紋的條件 , 產生暗條紋的條件 . ; 圖 1-1 2 圖象特點：中心為 條紋 明,暗 , 兩邊等間距的對稱分布著明暗相間 條紋 . 假如用白光做干涉試驗 , 就產生. 3 光的干涉現象證明白 . 4 雙縫干涉現象的應用 : 求波長或頻率 . 依據公式 x L得波長 = , 其中 X 是dL 是;d . 4. 薄膜干涉 等厚干涉 相干光源的由來：

2、利用薄膜 如肥皂泡液膜 前后兩表面的 射光束相遇而形成干涉現象 圖象特點：同一條亮 或暗 條紋上所對應薄膜厚度 “相等”,“不相等” 單色光在肥皂膜上 上薄下厚 形成狀明暗相間條紋；（“水平”,“豎直”） 假如是白光 , 就形成； 5. 光的干涉的應用 : 1 檢查平面光滑度 : 如圖 1-2 所示,用色光 , 入射光從層的上下兩表面反射 出兩列光波 , 于是依據射光的干涉條紋的彎曲形狀可以判定被測表面平整情形 . 圖 1-2 2 增透膜 : 當薄膜的厚度是入射光在 中波長的倍時 , 在薄膜的兩個面上反射 的光 , 路程差恰好等于半個波長的奇數倍 , 因而； 二 : 光 的 衍 射 1. 現象

3、：光偏離直線傳播繞過障礙物進入陰影區(qū)域里的現象 2. 產生條件：障礙物或孔的尺寸與波長可比 相差不多 由于可見光波波長較小,所以光的衍射需在特定的條件下才能被明顯觀看到 3. 單縫衍射：圖象特點：中心條紋最寬最亮,兩側為不等間隔的明暗相間的條紋 白光入射為彩色條紋 . 4. 單孔衍射 : 對單色光 , 產生的是; 對白光 , 產生的是5. 障礙物衍射 : 光通過障礙物后 , 會使影的輪廓 6. 泊松亮斑 : 光的衍射現象的特殊表現 . , 顯現的條紋 . 1 現象 : 在不透亮圓板的陰影 , 有一個亮斑 . 這一現象是依據理論推算出來的 , 他當 時 有,沒有 用試驗觀看到這一現象 . 泊松亮

4、斑的發(fā)覺進一步證明白光的 理論的正確性 . 例 1: 雙縫干涉的試驗中,假如在光屏上的 P 是亮條紋那么光波從S1,S2到 P 的路程r 1- r 2應是） A波長的整數倍 B半縫 差 （ 波長的奇數倍 C只是波長的奇數倍 D只是半波長的奇數倍 例 2: 從點光源 L 發(fā)出的白光經過透鏡后成一平行光束,垂直照射到擋光板 P 上,板上開兩條靠得很近的平行狹縫 Sl, S2,如圖 2-1 所示,在屏 Q 上可以看到干涉條 O 點是屏上到兩狹縫等距離的一點, A干涉條紋是黑白的, O 點 是 亮 就 B干涉條紋是黑白的, 點 C干涉條紋是彩色的, O 點 是 暗D干涉條紋是彩色的, 點 O 點是例

5、3: 在楊氏雙縫干涉試驗中,用一束白光照射小孔,在其后的雙孔處, 亮點 O 點用紅玻璃擋住一個孔,另用綠玻璃擋住另一個孔,就在光屏上能看到的現象是 是暗點 圖 2-1 A紅色干涉條紋 B綠色干涉條紋 C紅綠相間的條紋 D沒有干涉條紋 例 4: 用單色光做雙縫干涉試驗 , 下述說法中正確選項（ ） A相鄰干涉條紋之間的距離相等 B中心明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的 2倍 第 1 頁,共 6 頁學習好資料 歡迎下載 , C屏與雙縫之間距離減小 , 就屏上條紋間的距離增大 D在試驗裝置不變的情形下 , 紅光的條紋間距小于紫光的條紋間距 14 例 5: 頻率為 510 Hz 的單色光 , 在真空中的波長

6、為 , 在折射率為 1.5 的介質中的波長為 例 6:08 年宣武一模 在以下自然現象之中,可以用光的干涉理論說明的是（ ） A. 天上的彩虹 B. 陽光在樹林地面上形成圓形光斑 C. 肥皂泡上的彩色花紋 D. 水中特殊光明的空氣泡 例 7: 海淀二模 下面是四種與光有關的事實 : 用光導纖維傳播信號； 用透亮的標準樣板和單色平行光檢查平面的平整度； 一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶； 其中,與光的干涉有關的是： 水面上的油膜顯現彩色； A B C D 例 8: 現代光學裝置中的透鏡,棱鏡的表面常涂上一層薄膜 一般用氟化鎂 , 當薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長 的 1 4 時 , 可以大大削減入

7、射光的反射缺失 , 從而增強透射光的強度 , 這種作用是應用了光的（ ） A色散現象 B 全反射現象 C干涉現象 D衍射現象 例 9: 雙縫干涉試驗裝置如圖 2-2 所示,紅光通過單縫 S 后,投射到具有雙縫的擋板 上,雙縫 S1 和 S2 與單縫 S 的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉 條紋；就以下說法正確選項（ ） 圖 2-2 A如只減小兩條狹縫 S1,S2 之間的距離,條紋間距將增大 B如只減小兩條狹縫與屏之間的距離,條紋間距將增大 C如只在兩條狹縫與屏之間插入一塊與屏平行的平板玻璃磚,條紋間距將增大 圖 2-3 D如只把用紅光照射改為用綠光照射,條紋間距將增大 例 10

8、: 如圖 2-3 所示,一束白光從左側射入肥皂薄膜,以下說法中正確選項 人從右側向左看,可看到彩色條紋 人從左側向右看,可看到彩色條紋 彩色條紋水平排列 彩色條紋豎直排列 A B C 例 11: 如圖 D 2-4 甲所示,在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡,在兩者之間形 成厚度不均勻的空氣膜,讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上,結果在 上方觀看到如圖乙所示的同心內疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋,稱為牛頓環(huán),就 以下說法中正確選項 A干涉現象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的 B干涉現象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的 C干涉條紋不等間距是由于空氣膜厚度不是均勻變化

9、的 圖 2-4 D干涉條紋不等間距是由于空氣膜厚度是均勻變化的 例 12: 現有毛玻璃屏 A,雙縫 B,白光光源 C,單縫 D 和透紅光的濾光E 等光學元件, 圖 2-5 遮 要把它們放在圖 2-5 所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長； 光 將白光光源 C 放在光具座最左端,依次放置其他光學元件,由左至右,表示光學元件的字母排列次序應為 各 C, A； 本試驗的步驟有： 取下遮光筒左側的元件,調劑光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮； 按合理次序在光具座上放置各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上； 用米尺測量雙縫到屏的距離； 用測量頭（其讀數方法同螺旋測微器）

10、測量數條亮紋間的距離； 將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊,將該亮紋定為第 1 條亮紋,此時手輪上的示數如 中 40 圖 2-6 所示；然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第 6 條亮紋中心對齊,登記此時圖 2-7 手輪上的示數 mm,求得相鄰亮紋的間距 x 為 -4 已知雙縫間距 d 為 10 m,測得雙縫到屏的距離 l 為 , mm； 35 由運算式 = ,求得所測紅光波長為 nm； 35 向 三：光的偏振 E 和磁感強度 B 的振動方向均與波傳播的方 30 1. 光是橫波：是電磁波,場強 垂直所以光有偏振現象 2. 自然光：在光波傳播方向垂直的平面內光振動 指 E 的振動 沿

11、各個方向振動強度都圖相2同-6的光如由太圖陽2,-7電燈等通光源發(fā)出的光 普 第 2 頁,共 6 頁學習好資料 歡迎下載 3. 偏振光：在光波傳播方向垂直的平面內,只有沿著某一個特定方向振動的光如自然光經一偏振片作用后的光,再 0如自然光射到兩介質分界面時同時發(fā)生反射和折射 反射角和折射角和為 90 時 ,反射光線和折射光線是光振動方向 相互垂直的偏振光 四：激光 特點 : 單色性 , 同一束激光 , 其中全部光子的 確定相同 ; 相干性 , 一束激光通過雙縫后 , 能夠產生干涉條紋 ; 平行度高 , 方向性特殊好 ; 應用于雷達 ,VCD 等 ; 亮度高 , 因而可用于“光刀”切割； 五 :

12、 光的電磁說 電磁波譜 波,19 世紀 60 歲月 , 英國的物理學家 提出了光的 1. 光的電磁說 . 以前光的波動理論是把光看成類似 電磁說 , 內容是.1888 年 , 用試驗證明白其理論的正確性 . 2. 在電磁波譜中,各種電磁波按頻率由小到大的次序依次為 ,； 3. 紅外線的最顯著的作用就是 . 紅外線遙感是指利用靈敏的紅外線探測器接收物體發(fā)出的紅外線,可以探知 被探物體的特點；紅外線仍可以用于遙控,例如：遙控式電視機,錄象機； 紫外線的最顯著的作用就是 . 此外仍有和,目前主要用于 ； 上的方式產生,實質是 倫琴射線也叫 ,它的主要本領是 ,它可通過陰極射線射到 原子層電子受激發(fā)而

13、產生的；目前醫(yī)學上主要用于 . 射線 原子核受到激發(fā) 穿透作用最強 4. 在各種電磁波中 , 最簡潔產生干涉和衍射現象的是 , 穿透才能最強的是 5. 電磁波譜 種類 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 倫琴射線 頻率 低 高 產生 振蕩電路中自 原子外層電子受到激發(fā) 原子內層電子受 機理 由電子的運動 到激發(fā) 特性 波動性強 熱作用強 能使人類產 化學作用,熒光作 穿透作用強 生視覺 用,殺傷作用 用途 通訊,廣播, 加熱,烘干,醫(yī) 照明,照 感光技術,日光 工業(yè)探傷,醫(yī)學 工業(yè)探傷, 導航等 療,遙測遙感 相,加熱等 燈,殺菌消毒等 透視治療等 醫(yī)用治療等 6. 光譜只有明線光譜和吸取光譜才

14、具有特點譜線,可利用它們進行光譜分析, 類別 特點 成因 用途 發(fā)射 連續(xù)光譜 是連續(xù)分布的一切頻率的可見光 酷熱的固體,液體和高壓氣體發(fā)光 鑒別物質和 組成的光譜 直接發(fā)生 淡光譜 線狀譜 原子光譜 只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜 薄的氣體發(fā)光產生 確定其化學 吸取光譜 在連續(xù)光譜的背景上顯現如 高溫物體發(fā)出的臼光通過低溫氣 成分 干條暗線 體,某些波長的光被吸取后產生 例 1: 朝陽二模 關于聲波和光波以下說法正確選項 A聲波和光波都是橫波 B 聲波和光波都能在真空中傳播 C聲波和光波從空氣到水中波速都變小 D聲波和光波都可以發(fā)生多普勒效應 例 2: 在可見光,無線電波, X 射線,紫外線,

15、紅外線中 , 熱效應最顯著的是 , 化學效應最顯著的 是, 衍射現象最明顯的是 , 穿透才能最強的是 . 例 3: 如圖 5-1 所示,讓太陽光或白熾燈光通過偏振片 P 和 Q,以光的傳播方向為軸旋轉偏振片 P 或 Q,可以看到透射 光的強度會發(fā)生變化,這是光的偏振現象這個試驗說明 A光是電磁波 B 光是一種橫波 C光是一種縱波 D光是概率波 例 4: 關于光譜和光譜分析,以下說法中正確選項 第 3 頁,共 6 頁學習好資料 歡迎下載 圖 5-1 太陽光譜和白熾燈光譜都是明線光譜 ； 霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜都是明線光譜 進行光譜分析時 , 可以利用明線光譜 , 不能用連續(xù)光

16、譜 我們觀看月亮射來的光譜 , 可以確定月亮的化學組成 A B C D 例 5: 日光燈中有一個裝置“啟動器”,其中充有氖氣；日光燈啟動時啟動器會發(fā)出紅光,這是由于氖氣原子的 A外層電子受激發(fā)而發(fā)的光 B 內層電子受到激發(fā)面發(fā)的光 C自由電子周期性的運動而發(fā)的光 D 原子核受到激發(fā)而發(fā)的光 例 6: 許多物理現象在科學技術領域得到了應用,以下說法中正確選項 （ ） A醫(yī)院里常用 X 射線對病房和手術室進行消毒 B照相機鏡頭表面涂上增透膜,以增強透射光的強度,是應用了光的全反射現象 C利用紅外線進行遙感,遙控主要是由于紅外線的波長大,不簡潔發(fā)生衍射 D明線光譜和暗線光譜都可以用來分析物質的組成成

17、分 例 7: 如圖 5-2 所示是倫琴射線管的裝置示意圖,圖中 該裝置,以下說法中正確選項 A E2 是直流高壓電源,且 E2 的右端為電源的負極 B E2 是直流高壓電源,且 E2 的右端為電源的正極 a,b 虛線代表兩種射線,關于 C射線 D射線 a, b 均為電子流 a 為 X 射線, b 是電子流 圖 5-2 六 : 光 電 效 應 1. 光電效應 物體經光（包括 ）照射下物體發(fā)出 的現象；發(fā)射出的電子稱為 ,能量為 2. 光子說 德國物理學家提出 , 內容為 : 光是一份一份傳播的,每一份叫做一個 的時間便能產生光 E= , 其中 h 叫, 其值為. 3. 光電效應產生的條件：入射光

18、的頻率大于 . 入射光照射到金屬上經 電子,幾乎是瞬時的； 4. 逸出功：當入射光的頻率足夠 . 它的能量金屬的逸出功時,就能產生光電效應； 無關； 愛因斯坦光電效應方程 ；光電子的最大初動能與入射光的 有關 , 與個光電子 . 5. 當能夠發(fā)生光電效應時,光電流的強度與入射光的 成正比 , 此時 , 一個光子將產生 6. 光電效應與電磁波理論的沖突： 1 光的能量與頻率有關,而不像波動理論中應由振幅準備 2 電子吸取光的能量是瞬時完成的,而不像波動理論所估量的那樣可以逐步積存 七 : 光 的 波 粒 二 象 性 1. 許多光學現象已不能單獨用光的粒子性或波動性來說明 , 只能認為. 2. 實

19、際上,個別光子的運動主要表現出 性 , 大量光子的運動主要表現出 性； 光子的頻率越高 性越強 , 頻率越低越強 . 3. 物質波： 又叫波 . 大量微觀粒子的運動也能表現出 性,其實 , 任何一個運動著的物體 , 都有一種波與 它對應 , 其波長為 = , 其中 P 為;h 為; 德布羅意波同樣能得到干涉,衍射圖樣 . 4. 有關紅光與紫光的性質比較 : 在同種介質中的波長 : 紅 紫 ; 全反射的臨界角 : C 紅光電效應才能大小 : 紅 紫 ; 1 頻率 : 紅 紫 ; 2 折射率 :n 紅n 紫 ; 3 C 紫. , 光電 4 在同種介質中的波速 :V 紅V 紫; 5 6 同一裝置中干

20、涉或衍射條紋的寬度 :d 紅d 紫 ; 7 例 1: 光子與光電子中,帶負電的是 ,速度大的是 ,產生光電效應時,由 產生流的大小與的多少有關 . 光子的能量 E= , 光電子的動能 E= . 例 2: ）以下光學現象中,不能用波動理論說明的是 A光電效應現象 B 光的衍射現象 C 光的偏振現象 D光的反射現象 例 3: 關于光電效應的規(guī)律,下面說法中不正確選項 A當某種色光照射金屬表面時,能產生光電效應,就入射光的頻率越高,產生的光電子的最大初動能越大 B當某種色光照射金屬表面時,能產生光電效應,就入射光的強度越大,產生的光電子數越多 C同一頻率的光照射不同金屬 , 假如都能產生光電效應 ,

21、 就逸出功大的金屬產生的光電子的最大初動能也越大 D對某金屬,入射光波長必需小于某一極限波長,才能產生光電效應 例 4: 用藍光照射某種金屬表面,發(fā)生光電效應；現將該藍光的強度減弱,就） （ A從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加 B逸出的光電子的最大初動能將減小 第 4 頁,共 6 頁學習好資料 歡迎下載 C單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目將削減 D有可能不發(fā)生光電效應 例 5: 如圖 7-1 所示為一真空光電管的應用電路,其陰極金屬材料的極限頻率 14 為 4. 510 Hz,就以下判定正確選項 驗電器 圖 7-1 鋅板 紫外線燈 A發(fā)生光電效應時,電路中光電流的飽

22、和值取決于入射光的頻率 B發(fā)生光電效應時,電路中光電流的飽和值取決于入射光的強度 C用 m 的光照射光電管時,電路中有光電流產生 D光照耀時間越長,電路中的光電流越大 例 6:08 年東城二模 如圖 7-2 所示,一驗電器與鋅板用導線相連,現用一紫 外線燈照射鋅板,關燈之后,驗電器指針保持確定的偏角 （ ） A將一帶負電的金屬小球與鋅板接觸,就驗電器指針偏角將增大 B將一帶負電的金屬小球與鋅板接觸,就驗電器指針偏角將不變 C使驗電器指針回到零,改用強度更大的紫外線燈照射鋅板,驗電器的指針偏 角將增大 D使驗電器指針回到零,改用強度更大的紅外線燈照射鋅板,驗電器的 指針確定偏轉 圖 7-2 b

23、a例 7: 如圖 7-3 所示,一束太陽光 白光 入射到三棱鏡上,通過三棱鏡后在另一側的光 圖 7-3 屏上形成彩色光帶,在光帶上取 a, b 兩束單色光比較,以下說法中正確選項 A. a 光子的能量較大 B. 在水中 a 光傳播的速度較小 C. 如用完全相同的裝置做雙縫干涉試驗, a 光產生的干涉條紋間距較大 A D. 如用 a 光照射某金屬沒有光電子逸出,就用 例 8: a, b 兩平行細光束垂直射入直角玻璃三棱鏡的 b 光照射該金屬也確定沒有光電子逸出 AB 面,對應的折 a 射光束 a , b 如圖 7-4 所示,以下說法正確選項 A b 光束在棱鏡中傳播速度較大 B 如 b 光能使某

24、金屬產生光電效應,就 C 在完全相同的條件下做雙縫干涉試驗, a 光也確定能使該金屬產生光電效應 b 光對應的干涉條紋較寬 b bB CD 在其它條件不變的情形下,當頂角 A 增大時, b 的折射光 b 在 AC 面上先消圖 7-4 例 9: 如圖 7-5 所示,兩束單色光 a,b 自空氣射向玻璃,經折射后形成 a復合光束 c, 就以下說法正確選項（ ） A. a 光光子的能量比 b 光光子的能量大 B. 在玻璃中, a 光的光速小于 b 光的光速 空氣 C. 從玻璃射向空氣時, a 光的臨界角大于 b 光的臨界角 c O D. 經同一雙縫干涉裝置得到干涉條紋, a 光條紋寬度小于 b 光條紋

25、寬度 例 10: 彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對陽光的色散造成的,如圖 7-6 所 玻璃 圖 7-5 示為太陽光照射到空氣中的一個小水珠發(fā)生全反射和色散的光路示意圖,其中 a, b 為兩 束頻率不同的單色光；對于這兩束光,以下說法中正確選項 太陽光 A單色光 a 比單色光 b 的頻率高 B由水射向空氣, a 光發(fā)生全反射的臨界角大于 b 光發(fā)生全反射的臨界角 小水珠 C在水中 a 光的傳播速度小于 b 光的傳播速度 D假如 b 光能使某金屬發(fā)生光電效應,就 a 光也確定能使該金屬發(fā)生光電效應 b例 11: 在以下關于光的波粒二象性的說法中 , 錯誤選項 aA. 有些光具有波動性 , 有些光具有粒子性 , 復合 白 光具有波粒二象性 圖 7-6 B. 光子的波動性是光子本身的固有屬性 , 不是由光子之間的相互作用引起的 C. 光的波長越長 , 波動性就越顯著 ; 光的波長越短 , 粒子性就越顯著 D. 光子的數量越多 , 波動性就越顯著 ; 光子的數量越少粒子性就越顯著 例 12: