第三課時(shí)3.物理光學(xué)(1)光的電磁說(shuō)的條紋,假設(shè)是白光,則會(huì)消滅彩色條紋,這種現(xiàn)象稱為光的干預(yù).條件：頻率一樣、相差恒定、振動(dòng)方向足足同始終線上.的條紋,假設(shè)是白光,則會(huì)消滅彩色條紋,這種現(xiàn)象稱為光的干預(yù).條件：頻率一樣、相差恒定、振動(dòng)方向足足同始終線上.規(guī)律：假設(shè)兩光源同相振動(dòng)的光程差為δ＝kλδ＝(2k－1)λ/2(k=1,2.……)——亮條紋——暗條紋特例:薄膜干預(yù)留意：關(guān)于薄膜干預(yù)要弄清的幾個(gè)問(wèn)題Ⅰ是哪兩列光波發(fā)生干預(yù)Ⅱ應(yīng)當(dāng)從哪個(gè)方向去觀看干預(yù)圖樣Ⅲ條紋會(huì)向哪個(gè)方向側(cè)移用雙縫干預(yù)測(cè)光的波長(zhǎng)的原理：λ＝特例:薄膜干預(yù)留意：關(guān)于薄膜干預(yù)要弄清的幾個(gè)問(wèn)題Ⅰ是哪兩列光波發(fā)生干預(yù)Ⅱ應(yīng)當(dāng)從哪個(gè)方向去觀看干預(yù)圖樣Ⅲ條紋會(huì)向哪個(gè)方向側(cè)移②光的衍射現(xiàn)象:光通過(guò)很小的孔、縫或障礙物時(shí),會(huì)在屏上消滅明暗相間的條紋,且中心條紋很亮,越向邊緣越暗;假設(shè)是復(fù)色光發(fā)生衍射,則消滅彩色條紋.明顯發(fā)生衍射的條件:障礙物(或孔、縫)的尺寸可與波長(zhǎng)相比較,且障礙物尺寸比波長(zhǎng)越小,衍射越明顯。留意：Ⅰ干預(yù)、衍射現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性Ⅱ干預(yù)、衍射條紋在寬度、亮度上的區(qū)分③光的偏振波的偏振：橫波只沿著某一特定的方向振動(dòng)，稱為波的偏振，光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波。偏振光：通過(guò)偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)，稱為偏振光。是橫波。偏振光：通過(guò)偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)，稱為偏振光。P的偏振光再通過(guò)偏振片Q〔檢偏器〕時(shí)，假設(shè)兩個(gè)偏振片的透振方向平行，則通過(guò)P的偏振光的振動(dòng)方向跟偏振片Q強(qiáng)度最大；假設(shè)兩個(gè)偏振片的透振方向垂直，則通過(guò)P的偏振光的振動(dòng)方向跟偏振片Q能通過(guò)Q，透射光的強(qiáng)度為零。如下圖。本質(zhì)：光波的感光作用和生理作用主要是由電場(chǎng)強(qiáng)度E引起的，因此常將E的振動(dòng)稱為光振動(dòng)。在與光傳播方向垂各個(gè)方向均勻分布的光就是自然光。光振動(dòng)沿著特定的方向的光就是偏振光。④光的電磁說(shuō)、電磁波譜光是電磁波〔麥克斯韋的預(yù)言，赫茲試驗(yàn)種類 產(chǎn)生氣制 主要性質(zhì)無(wú)線電波 LC振蕩電路(電荷發(fā)生振動(dòng)) 接收和放射電磁波紅外線可見(jiàn)光紫外線倫琴射線γ射線

原子外層電子激發(fā)躍遷原子外層電子激發(fā)躍遷原子外層電子激發(fā)躍遷原子內(nèi)層電子激發(fā)躍遷原子核內(nèi)激發(fā)產(chǎn)生

熱效應(yīng)〔激發(fā)固體分子共振〕視覺(jué)效應(yīng)化學(xué)作用、生物作用穿透力強(qiáng)貫穿本領(lǐng)大、能量大〖例9〗在雙縫干預(yù)試驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀看到了彩色干預(yù)條紋，假設(shè)在雙縫中〔只能透過(guò)紅光，另一縫前放一綠色濾光片〔只能透過(guò)綠光，這時(shí)〔〕只有紅色和綠色的雙縫干預(yù)條紋，其它顏色的雙縫干預(yù)條紋消逝B．紅色和綠色的雙縫干預(yù)條紋消逝，其它顏色的雙縫干預(yù)條紋照舊存在C．任何顏色的雙縫干預(yù)條紋都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上無(wú)任何光亮〖例1〗市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈面放置的反光鏡玻璃外表上鍍一層薄膜〔例如氟化鎂，這種膜能消退不鍍膜時(shí)玻璃外表反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為〔〕111A．8λB．4λC．2λD．λ12X射線管的構(gòu)造示意圖，E12X射線管的構(gòu)造示意圖，E為燈絲電源。要使射線管發(fā)出X射線，須在K、A兩電極間加上幾萬(wàn)伏的直流高壓，則〔〕A．高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，X射線從K極發(fā)出高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，X射線從A極發(fā)出C．高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，X射線從K極發(fā)出D．高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，X射線從A極發(fā)出〖例13〗太陽(yáng)的連續(xù)光譜中有很多暗線，它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線。產(chǎn)生這些暗線是由于〔〕AB．太陽(yáng)內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素；C．太陽(yáng)外表大氣層中存在著相應(yīng)的元素；D．太陽(yáng)內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素。〖強(qiáng)化訓(xùn)練〗〖練17〗用綠光照耀一光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)。欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大，則應(yīng)〔 〕A．改用紅光照耀B．增大綠光的強(qiáng)度C．增大光電管上的加速電壓D．改用紫光照耀〖練18〗用紅光做雙縫干預(yù)試驗(yàn)，在屏上觀看到干預(yù)條紋，在其它條件不變的狀況下，改用紫光做試驗(yàn)，則干預(yù)條紋間距將變。假設(shè)改用白光做試驗(yàn)，在屏上將消滅條紋。上開(kāi)有兩條靠得很近的平行狹縫SS如圖所1 2Q上開(kāi)有兩條靠得很近的平行狹縫SS如圖所1 2QO點(diǎn)是屏Q上與兩狹縫等距離的一點(diǎn)，則〔 〕A．干預(yù)條紋是黑白的，O是亮點(diǎn)B．干預(yù)條紋是黑白的，O是暗點(diǎn)C．干預(yù)條紋是彩色的，O是亮點(diǎn)D．干預(yù)條紋是彩色的，O是暗點(diǎn)干預(yù)現(xiàn)象，看以下陳述，其中哪一些是正確的〔〕⑴干預(yù)條紋產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩外表反射，形成的兩列光波的疊加⑵干預(yù)條紋的暗線是由于上述兩列反射波的波谷與波谷疊加造成的⑶用綠光照耀薄膜產(chǎn)生的干預(yù)條紋間距比黃色光照耀時(shí)小干預(yù)現(xiàn)象，看以下陳述，其中哪一些是正確的〔〕⑴干預(yù)條紋產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩外表反射，形成的兩列光波的疊加⑵干預(yù)條紋的暗線是由于上述兩列反射波的波谷與波谷疊加造成的⑶用綠光照耀薄膜產(chǎn)生的干預(yù)條紋間距比黃色光照耀時(shí)?、缺∧ど系母深A(yù)條紋根本上是豎直的A．只有⑴和⑵ B．只有⑶和⑷ C．只有⑴和⑶ D．只有⑵和⑷〖練22〗如下圖是用干預(yù)法檢查某塊厚玻璃板的上外表是否平整的裝置，所用單色光是用一般光源加濾光片產(chǎn)生的。檢查中所〔〕A．〖練22〗如下圖是用干預(yù)法檢查某塊厚玻璃板的上外表是否平整的裝置，所用單色光是用一般光源加濾光片產(chǎn)生的。檢查中所〔〕A．a(chǎn)的上外表、b的下外表B．a(chǎn)的上外表、b的上外表C．a(chǎn)的下外表、b的上外表D．a(chǎn)的下外表、b的下外表〖練2〗現(xiàn)代光學(xué)裝置中的透鏡，棱鏡的外表常涂上一層薄膜〔一般用氟化鎂厚度是入射光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4強(qiáng)度，這種作用是應(yīng)用了光的〔〕色散現(xiàn)象B．全反射現(xiàn)象C．干預(yù)現(xiàn)象D．衍射現(xiàn)象解深刻，能夠用所學(xué)學(xué)問(wèn)解釋物理現(xiàn)象第四課時(shí)光子說(shuō)叫光電子規(guī)律：Ⅰ.光電效應(yīng)的瞬時(shí)性(10叫光電子規(guī)律：Ⅰ.光電效應(yīng)的瞬時(shí)性(10-9秒).Ⅱ.每種金屬都有一個(gè)極限頻率,當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),才能發(fā)生光電效應(yīng).②光子說(shuō):光源發(fā)出的是不連續(xù)的,而是一份一份的,每一份光叫做一個(gè)光子,光子的能量跟光的頻率成正比,即E=h光子論對(duì)光電效應(yīng)的解釋：③愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Eh－Wk光電效應(yīng)：〔右圖裝置中，用弧光燈照耀鋅〕⑵光電效應(yīng)的規(guī)律：①各種金屬都存在極限ν，只有≥ν才能發(fā)生光電效應(yīng)；②瞬時(shí)性〔10-s0 0的光子說(shuō)。光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：E=hνW〔Ek〕30Ehν-W，A.只要是用同種頻率的光照耀同一種金PVPVAK屬，那么從金屬中逸出的全部光電子都會(huì)具有同樣的初動(dòng)能EK

式中的W中飛出過(guò)程中抑制金屬中正電荷引力所做的功C.逸出功WνW=hν0D.光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率成正比031K2.5eVP，覺(jué)察電流表讀數(shù)不為0.60V0.60VA.1.9eVB.0.6eVC.2.5eVD.3.1eV的數(shù)值，這種現(xiàn)象稱為軌道量子化。在這些狀態(tài)中，盡管電子做變速運(yùn)動(dòng),卻不向外輻射能量,因此這些狀態(tài)是穩(wěn)的數(shù)值，這種現(xiàn)象稱為軌道量子化。在這些狀態(tài)中，盡管電子做變速運(yùn)動(dòng),卻不向外輻射能量,因此這些狀態(tài)是穩(wěn)定的。能量量子化：原子可能的狀態(tài)是不連續(xù)的，因此各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量也是不連續(xù)的。這些能量值叫做能級(jí)。氫原子能級(jí)如下圖?；鶓B(tài)與激發(fā)態(tài)En)躍遷到另一k種定態(tài)(E)時(shí),它輻射或吸取肯定頻率的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的能級(jí)差打算:h＝km n的亮線，而且不同氣體光譜的亮線位置不同，這種分立的線狀光譜叫做原子光譜。(3)光的波粒二象性物質(zhì)波光的波粒二象性；干預(yù)、衍射和偏振以無(wú)可辯駁的事實(shí)說(shuō)明光是一種波；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無(wú)可辯駁的事實(shí)說(shuō)明光是一種粒子；因此現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為：光具有波粒二象性。正確理解波粒二象性：波粒二象性中所說(shuō)的波是一種概率波，對(duì)大量光子才有意義。波粒二象性中所說(shuō)的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份能量。⑴個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。⑵ν高的光子簡(jiǎn)潔表現(xiàn)出粒子性；ν低的光子簡(jiǎn)潔表現(xiàn)出波動(dòng)性。⑶光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性。⑷由光子的能量E=hν，光子的動(dòng)量p=h/λ表示式也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不沖突：表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量——頻cE=p。P=0.15kW=2.7×10kg/m3是多大？〔=3，=10m/s2〕①光的波粒二象性:光既具有波動(dòng)性,又具有微粒性,這種性質(zhì)叫波粒二象性.光子能量:E=h光子動(dòng)量:P=h/λm=E/c2=hλ/c②物質(zhì)波:任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽(yáng)，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)λ是 λ＝h/p型〕——現(xiàn)代模型〔電子云模型〕2、玻爾假設(shè)：，但并不向外輻射能量．、原于從一種能量狀態(tài)(E1)躍遷到另一種能量狀態(tài)(E2)時(shí)，它輻射(或吸取)肯定頻率的光子，光子的能量(E=hν)hν=E1=E2．、原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)．原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的．3、玻爾原子理論對(duì)氫原子解釋r=n2r1，E=1/n2〔n=1,2,3〕4、原子光譜可以用原子的發(fā)光機(jī)制解釋，原于從一種能量狀態(tài)(E1)躍遷到另一種能量狀態(tài))時(shí)，它輻射(或吸取)肯定頻率的光子，光子的能量(E=hν)由這兩種能量狀態(tài)的能量差打算，hν=E1=E2．5、玻爾理論的局限性在于沒(méi)有完全引入量子理論．34E1r1me．氫原子中電子在n=3的定態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率為v3，氫原子從n=3的定態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)過(guò)程中輻射光子的波長(zhǎng)為λ，則以下結(jié)果正確的選項(xiàng)是：A．C．電子的電勢(shì)能和動(dòng)能都要減小D．電子的電勢(shì)能減小，35、氫原子基態(tài)具有能量-13.6eV有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)，請(qǐng)畫(huà)出能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些原子可能發(fā)出的幾種頻率的光，并計(jì)算出其中最短波長(zhǎng)。6、氫原子中的電子云：對(duì)于宏觀質(zhì)點(diǎn)，只要知道它在某一時(shí)刻的位置和速度以及受力狀況，就可以應(yīng)用牛頓定律確定該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道，算出它在以后任意時(shí)刻的位置和速度。玻爾理論中說(shuō)的“電子軌道”實(shí)際上也是沒(méi)有意義的。能量狀態(tài)下，電子在各個(gè)位置消滅的概率是不同的。形象地稱之為電子云?！祭?4〗某金屬在單色光的照耀下放射出光電子，這光電子的最大初動(dòng)能〔 〕A．隨照耀光的強(qiáng)度增大而增大 B．隨照耀光的頻率增大而增大C．隨照耀光的波長(zhǎng)增大而增大 D．與照耀光的照耀時(shí)間無(wú)關(guān)〖例15〗某單色光照耀某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下述措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是〔 〕A延長(zhǎng)光照時(shí)間B增大光的強(qiáng)度C．換用波長(zhǎng)較短的光照耀D板a肯定不放出光電子板a肯定放出光電子板c肯定不放出光電子〖例16〔1998年高考全國(guó)卷一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為相互分別的三束光，分別照耀到一樣的金屬板abc上板a肯定不放出光電子板a肯定放出光電子板c肯定不放出光電子D．板c肯定放出光電子A．鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D．鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電〖例17〗在演示光電效應(yīng)的試驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連。用弧光燈照耀鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針就張開(kāi)一個(gè)角度，如下圖。這時(shí)〔〕A．鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D．鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電1〖例18〗氫原子的基態(tài)能量為E，以下四個(gè)能級(jí)圖，正確代表氫原子的是〔 〕1194.545×10146.000×1014赫，銀的為1.153×1015赫，鉑的為1.529×1015赫。當(dāng)用波長(zhǎng)為0.375微米的光照耀它們時(shí)，可發(fā)生光電效應(yīng)的是 〔銫和鈉〕〖例20〗依據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)后〔 〕A原子的能量增加，電子的動(dòng)能削減 B原子的能量增加，電子的動(dòng)能增加C原子的能量削減，電子的動(dòng)能削減 D原子的能量削減，電子的動(dòng)能增加〖強(qiáng)化訓(xùn)練〗〖練24〗關(guān)于光電效應(yīng)的下述說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是〔 〕A．光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光強(qiáng)度的增大而增大B．只要入射光的強(qiáng)度足夠大或照耀的時(shí)間足夠長(zhǎng)，就肯定能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)D在光電效應(yīng)中，光電流的強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)〖練25〗以下試驗(yàn)中，能證明光具有粒子性的是〔 〕A光電效應(yīng)試驗(yàn)B光的雙縫干預(yù)試驗(yàn)C光的圓孔衍射試驗(yàn)Dα粒子散射試驗(yàn)〖練26〗用同一束單色光，在同一條件下，先后照耀鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，以下括號(hào)所列的4個(gè)物理量中，肯定一樣的是 ，可能一樣的是，肯定不同的是 〔只須填寫(xiě)各量前的編號(hào)〔⑴照耀光子的能量；⑵光電子的逸出功；⑶光電子的動(dòng)能；⑷光電子的最大初速度。〖練27〗在演示光電效應(yīng)的試驗(yàn)中，把某種金屬板連在驗(yàn)電器上，第一次，用弧光燈直接的是弧光中的〔〕A．可見(jiàn)光成份B．紫外光成份C．紅外光成份D．無(wú)線電波成份〖練28〗以下陳述中哪一些是正確的〔 〕⑴在一樣條件下，用紫光照耀雙縫產(chǎn)生的干預(yù)條紋間距比用紅光時(shí)大；⑵衍射現(xiàn)象的爭(zhēng)論說(shuō)明“光沿直線傳播”只是一種近似規(guī)律；⑶產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率，只與金屬的逸出功有關(guān)；⑷光電效應(yīng)試驗(yàn)說(shuō)明，入射光波的振幅越大，所產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能就越大。其中正確的選項(xiàng)是〔〕A．只有⑴和⑵B．只有⑶和⑷C．只有⑴和⑷D．只有⑵和⑶〖練29〗以下關(guān)于光的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔 〕A．在真空中紅光波長(zhǎng)比紫光波長(zhǎng)短 B．紅光光子能量比紫光光子能量小C．紅光和紫光相遇時(shí)能產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象