2022年中考物理光學(xué)輔導(dǎo)－光的本性

(一)光的本性的學(xué)說

(二)光的干涉和衍射

1、光的干涉：

(1)產(chǎn)生條件：兩束頻率相同的光迭加

(2)干涉現(xiàn)象：

I.雙縫干涉(1801年楊氏實驗)

實驗裝置：單縫(單孔)獲得頻率一定的線(點光源;雙縫(雙孔)將頻率一定的光分成兩束

條紋特征：單色光：中央亮紋;兩側(cè)明暗相間;寬度相等，亮度基本相同;條紋間距(寬度：ΔX=Lλ/d)

白光：中央為白色;兩側(cè)明暗相間的條紋;每條亮紋靠近中央為紫色，外側(cè)為紅色

條紋明暗：距離兩縫路程差為半波長的奇數(shù)倍為暗條紋;偶數(shù)倍為亮條紋

II.薄膜干涉：

相干光的獲得：一定頻率的光經(jīng)薄膜前后表面反射，兩束頻率相同的反射光相迭加

條紋特征：單色光：明暗相間

白光：彩紋;同一亮條紋薄膜薄處為紫光，厚處為紅光

應(yīng)用：檢查平面、增透膜(入射光波長的1/4，淡紫色的原因)

2、光的衍射

(1)產(chǎn)生條件：孔、縫或障礙物的尺寸很小，與可見光波長相比差不多或更小時才有明顯的衍射現(xiàn)象

(2)干涉現(xiàn)象：

I.單縫衍射：

條紋特征：單色光：中央條紋寬而亮;兩側(cè)明暗相間的條紋;兩側(cè)條紋窄而亮度遞減快

白光：中央條紋為寬亮的白色條紋;兩側(cè)為彩紋，每一亮紋內(nèi)側(cè)為紫色，外側(cè)為紅色

條紋觀察：游標(biāo)卡尺的構(gòu)造、原理、讀數(shù)方法;縫由0.2mm變寬時條紋由稀變密

II.小孔衍射：孔由大到�。浩辽弦姷降默F(xiàn)象：亮斑→小孔成像→衍射花樣;

單色光：中央亮點大而亮;四周明暗相間圓條紋窄而亮度遞減快;

白光：中央為白色亮點，四周彩紋;中央亮點大而亮，四周彩紋窄而暗

III.不透明圓盤衍射：影的輪廓模糊不清，出現(xiàn)明暗相間的條文，陰影中心有亮斑-泊松亮斑來源:考試

(三)光的電磁本性

(四)光電效應(yīng)：

1、意義：在光(包括不可見光)照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)

2、實驗規(guī)律：I.每種金屬都有一種極限頻率ν0，入射光的ν〉ν0才發(fā)出光電子，入射光ν〈ν0不論光照射時間多長，光多強也不能發(fā)生光電效應(yīng);II.光電子的最大初動能隨入射光的ν的增大而增大，與光強無關(guān);III.瞬時發(fā)生：入射光照射到金屬上到發(fā)射電子幾乎不需要時間，小于1納秒;IV.飽和光電流與光強度成正比

3、波動說與光電效應(yīng)的矛盾：波動理論：光的能量由光的強度決定，光的強度又由光的振幅決定，與頻率無關(guān);波動理論與光電效應(yīng)實驗的前3條矛盾

4、光子說對光電效應(yīng)的解釋：

——I.金屬中的一個電子吸收一個光子的全部能量;

——II.逸出功W是從金屬表面上逸出的電子克服原子核的引力做的功，W由金屬本身的特性決定，對一種金屬為定值;III.從能量關(guān)系搞清mvm2/2=hν-W(不要求計算)

(五)光譜

光譜分析：原理：利用明線、吸收光譜中的特征譜線;用途：鑒別物質(zhì)、確定成分

(六)光的波粒二象性

1、光既具有波動性，又具有粒子性，有的波動性顯著，有的粒子性顯著

2、物質(zhì)波：也稱德布羅意波，波長λ=h/p.

3、波粒二象性中的波是幾率波(物質(zhì)波)，不是機械波，也不是電磁波，不是宏觀意義中的波;波粒二象性中的粒子也不是宏觀意義中的粒子(質(zhì)點)，光子運動既沒有一定的軌道，是無規(guī)則的，與質(zhì)點運動不同，不遵從牛頓定律。

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