高考物理 光的本性

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1、光的本性复习要点1．了解光的“微粒说”与“波动说”。2．了解光的干涉现象，熟悉相干条件；掌握双缝干涉的特征及规律，熟悉双缝干涉的条纹分布情况及明、暗纹位置特征；了解薄膜干涉现象，熟悉薄膜干涉的特征及其应用。3．了解光的衍射现象，掌握产生明显衍射现象的条件，熟悉单缝衍射条纹的人发布特征4．了解光的电磁说，熟悉电磁波谱，了解各种电磁波的产生机理、基本特征及应用类型。5．了解光电效应现象，熟悉光电效应现象所遵循的基本规律，掌握光子说理论。6．了解光的波粒二象性。二、难点剖析1．关于“微粒说”和“波动说”。“微粒说”和“波动说”都是

2、对光的本性的认识过程中所提出的某种假说，都是建立在一定的实验基础之上的。以牛顿为代表的“微粒说”认为光是从光源发出的物质微粒，这种假说很容易解释光的直进现象，光的反射现象，光的折射现象，但在解释一束光射到两种介质界面处会同时发生反射与折射现象时，发生了很大的困难。以惠更斯为代表的“波动说”认为光是某种振动以波的形式向周围传播，这种假说很容易解释反射与折射同时存在的现象，但由于波应能绕过障碍物，所以在解释光的直进现象时遇到了困难。2．杨氏双缝干涉的定量分析如图24—2—2所示，缝屏间距L远大于双缝间距d，O点与双缝S1和S2等

3、间距，则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时，两束光波的路程差为δ=r2－r1.由几何关系得r12=L2+(x－)2，r22=L2+(x+)2.考虑到图24—2—2L》d和L》x，可得δ=.若光波长为λ，则当δ=±kλ（k=0，1，2，…）时，两束光叠加干涉加强；当δ=±(2k－1)(k=1，2，3，…)时，两束光叠加干涉减弱，据此不难推算出（1）明纹坐标x=±kλ（k=0，1，2，…）（2）暗纹坐标x=±(2k－1)·（k=1，2，…）（3）条纹间距△x=λ.上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。3．光的电磁说与

4、电磁波谱光的干涉与衍射充分地表明光是一种波，光的偏振现象又进一步表明光是横波。麦克斯韦对电磁理论的研究预言了电磁波的存在，并得到电磁波传播速度的理论值3.11×108m/s，这和当时测出的光速3.15×108m/s非常接近，在此基础上麦克斯韦提出了光在本质上是一种电磁波，这就是所谓的光的电磁说。赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出其波长与频率，进而得到电磁波的传播速度，用实验证实了光的电磁说。光作为电磁波的一种，与其他的电磁波共同构成电磁波谱。对于电磁波谱，应了解非排布情况、产生机理及实际用途。电磁波种类无线电波红外线可见光

5、紫外线伦琴射线γ射线104～1012～3.9×7.5×3×3×频率（Hz）3×10123.9×10141014～7.5×10141014～5×10161016～3×10201019以上真空中波长（m）3×1014～10—43×104～7.7×10—77.7×10—7～4×10—74×10—7～6×10—910—8～10—1210—11以下观察方法无线电技术利用热效应激发荧光利用贯穿本领照相底片感光（化学效应）核技术产生方式LC电路中自由电子的的振荡原子的外层电子受到激发原子的内层电子受到激发原子核受到激发用途通讯，广播，导航

6、加热烘干、遥测遥感，医疗，导向等照明，照相，加热日光灯，黑光灯手术室杀菌消毒，治疗皮肤病等检查探测，透视，治疗等探测，治疗等4．光电效应现象及其规律。（1）光电效应现象。光照使物体发射电子的现象叫光电效应现象；所发射的电子叫光电子；光电子定向移动所形成的电流叫光电流。（2）光电效应现象所遵循的基本规律。物体在光照的条件下发射电子而发生光电效应现象时遵循如下规律：（1）对于任何一种金属，入射光的频率必须大于某一极限频率才能产生光电效应，低于这个极限频率，无论强度如何，无论照射时间多长，也不能产生光电效应；（2）在单位时间里从金

7、属极板中发射出的光电子数跟入射光的强度成正比；（3）发射出的光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大；（4）只要入射光的频率高于金属极板的极限频率，无论其强度如何，光电子的产生都几乎是瞬时的，不超过10—9s.5．光子说光子说的主要内容为：沿空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子；光子的能量E与光的频率ν成正比，比例系数即为普朗克常量E=hν6．光的波粒二象性光的干涉，衍射等现象充分表明光是波，而光电效应现象又表明光是粒子。事实上，光具有波动和粒子二重特性。俗称光的波粒二

8、象性。光在传播时更多地表现为波动特性，在与物质微粒发生作用时更多地表现为粒子特征；波长越长的光波动性越显著，频率越高的光粒子性越显著；大量光子的整体行为表现为波动性，少量光子的个别行为表现为粒子性。三、典型例题例1．能产生干涉现象的两束光是（）A．频率相同、振幅相同的两束光B．频率相同、相