光学、原子物理知识总结.doc

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1、光学、原子物理知识总结2012年北京市高考说明十一、光的反射和折射内容要求68．折射定律，折射率69．全反射和临界角70．光导纤维71．光的色散ⅡⅡⅠⅠ十二、光的本性、近代物理知识内容要求72．电磁场．电磁波．电磁波的周期、频率、波长和波速73．无线电波的发射和接收74．光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉75．双缝干涉的条纹间距与波长的关系76．光的衍射77．光的偏振现象78．光谱和光谱分析．红外线、紫外线、X射线、射线以及它们的应用．光的电磁本性．电磁波谱79．能量量子化、光电效应．光子．爱因斯坦光电效应方程80．光的波粒

2、二象性．光波是概率波81．粒子的波粒二象性，物质波82．不确定性关系83．激光的特性及应用84．电子的发现、电子比荷的测定85．α粒子散射实验．原子的核式结构86．氢原子的能级结构．光子的发射和吸收、氢原子的电子云87．原子核的组成．天然放射现象．α射线、β射线、γ射线．衰变．半衰期88．原子核的人工转变．核反应方程．放射性同位素及其应用、人类对物质结构的认识89．放射性污染和防护90．核能．质量亏损．爱因斯坦的质能方程91．重核的裂变．链式反应．核反应堆92．轻核的聚变．可控热核反应93．狭义相对论的基本假设和基本结论Ⅰ

3、ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ-14-光学一、光的折射：1、折射定律：折射光线与入射光线、发现处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧。入射角的正弦与折射角的正弦成正比。表达式：2、折射现象中，光路可逆。3、折射率：物理意义：反应介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时，偏折大。（1）为比值定义。由介质本身的光学性质和光的频率决定。（2），任何介质的折射率总大于1。（3）中i总是真空中光线与法线的夹角。4、几个典型的折射光路（1）平行玻璃砖的光路两面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，

4、且光线发生了侧移。（2）球形玻璃砖的光路ONAEBCDO′60°MBAi30°120°r′（3）平行玻璃砖的光的侧移距离如图所示，由题意可知，O2A为偏移距离Δx，有：Δx＝·sin(i－r)n＝若为同一单色光，即n值相同．当i增大时，r也增大，但i比r增大得快，sin(i－r)＞0且增大，＞0且增大。若入射角相同，则：Δx＝dsini(1－)即当n增大，Δx也增大结论：（1）同种单色光的侧移距离随入射角的增大而增大（2）不同种单色光的折射率大的侧移距离大二、全反射1、条件：①光从光密介质射入光疏介质。②入射角大于等于临界

5、角。2、临界角：，C为折射角为900时的入射角。3、应用：全反射棱镜、光导纤维。-14-COPP′点光源照亮的圆形区域半径：hr4、典型情景全反射棱镜三、光的色散1、光的色散：色散：白光通过三棱镜会形成由红到紫各色光组成的彩色光谱。规律：入射角相同时，紫光的偏向角大。2、三棱镜的光路通过玻璃棱镜光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折，虚像向顶角偏移。3、光学中的一个现象一串结论一个现象：色散现象nvλ(波动性)衍射C临干涉间距γ(粒子性)E光子光电效应红黄紫小大大小大(明显)小(不明显)容易难小大大小小(不明显)大(明显

6、)小大难易四、光的干涉现象：1、条件：①频率相同，振动方向一致②相差恒定（步调差恒定）2、产生明暗条纹的条件：明条纹：，（n=0、1、2、3…）时，出现亮条纹；暗条纹：，（n=0，1，2，3…）时，出现暗条纹。相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中央间距为。3、熟悉条纹特点中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。4．用双缝干涉测量光的波长（1）原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是-14-测波长为：（2）观察双缝干涉图样：白光：中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹。单色光：形成明暗相间的条纹。（3）测定单色光的波长：010

7、1505102530双缝间距是已知的，测屏到双缝的距离L，测相邻两条亮纹间的距离，测出n个亮纹间的距离a则两个相邻亮条纹间距：。白炽灯滤光片单缝双缝遮光筒屏（4）若通过双缝则在光屏上出现双缝干涉条纹图样若将其中一条缝遮住则出现单缝衍射条纹图样5．薄膜干涉等倾干涉相干光的来源：样板和被检查平面间的空气膜上下两个表面反射的光形成干涉。肥皂膜干涉相干光的来源：液膜前后两个反射面的光形成干涉。牛顿环6．应用（1）照相机、望远镜的镜头表面的增透膜——膜的厚度是光在膜这种介质中的波长的1/4。-14-（2）检查工件表面是否平整。五、光

8、的衍射现象光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象。产生明显衍射的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸与波长可比（相差不多）或更小。单色光单缝衍射图象特点：中央条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹。应用：用衍射光栅测定光波波长。六、干涉与衍射的比较单缝衍射双缝干涉图样产生条件障碍物的尺寸比波长小或和