2019-2020年高考物理知識要點總結 光的波動性光的核子性教案.doc

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2019-2020年高考物理知識要點總結 光的波動性光的核子性教案 知識要點： 一、光的波動性 1、光的干涉 （1）雙縫干涉實驗 ①裝置：如圖包括光源、單縫、雙縫和屏 雙縫的作用是將一束光分為兩束 ②現(xiàn)象： ③產生明暗條紋的條件： 如圖兩列完全相同的光波, 射到屏上一點時,到兩縫的路程差等于波長的整數倍(即半波長的偶數倍),則該點產生明條紋; 到兩縫的路程差等于半波長的奇數倍, 則該點產生暗條紋。 即= ④ 光的干涉現(xiàn)象說明了光具有波動性。 由于紅光入射雙縫時，條紋間距較寬，所以紅光波長較長，頻率較小 紫光入射雙縫時，條紋間距較窄，所以紫光波長較短，頻率較大 ⑤ 光的傳播速度，折射率與光的波長，頻率的關系。 a）v與n的關系：v= b）v,和f的關系：v= （3）薄膜干涉 ①現(xiàn)象： 單色光照射薄膜，出現(xiàn)明暗相等距條紋 白色光照射薄膜，出現(xiàn)彩色條紋 實例：動膜、肥皂泡出現(xiàn)五顏六色 ②發(fā)生干涉的原因：是由于前表面的反射光線和反表面的反射光線疊加而成(圖1) ③應用：a) 利用空氣膜的干涉，檢驗工作是否平整（圖2） （圖1） （圖2） 若工作平整則出現(xiàn)等間距明暗相同條紋 若工作某一點凹陷則在該點條紋將發(fā)生彎曲 若工作某一點有凸起，則在該點條紋將變?yōu)? b) 增透膜 2、光的衍射 （1）現(xiàn)象： ①單縫衍射 a) 單色光入射單縫時，出現(xiàn)明暗相同不等距條紋，中間亮條紋較寬，較亮兩邊亮 條紋較窄、較暗 b) 白光入射單縫時，出現(xiàn)彩色條紋 ② 園孔衍射： 光入射微小的圓孔時，出現(xiàn)明暗相間不等距的圓形條紋 ③ 泊松亮斑 光入射圓屏時，在園屏后的影區(qū)內有一亮斑 （2）光發(fā)生衍射的條件 障礙物或孔的尺寸與光波波長相差不多，甚至此光波波長還小時，出現(xiàn)明顯 的衍射現(xiàn)象 3、光的電磁說 （1）麥克斯偉計算出電磁波傳播速度與光速相同，說明光具有電磁本質 （2）電磁波譜 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 n射線 組成頻率波 增大 減小 產生機理 在振蕩電路中，自由電子作周期性運動產生 原子的外層電子受到激發(fā)產生的 原子的內層電子受到激發(fā)后產生的 原子核受到激發(fā)后產生的 （3）光譜 ①觀察光譜的儀器，分光鏡 ②光譜的分類，產生和特征 產生 特征 發(fā)射光譜 連續(xù)光譜 由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產生的 由連續(xù)分布的，一切波長的光組成 明線光譜 由稀薄氣體發(fā)光產生的 由不連續(xù)的一些亮線組成 吸收光譜 高溫物體發(fā)出的白光，通過物質后某些波長的光被吸收而產生的 在連續(xù)光譜的背景上，由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜 ③ 光譜分析： 一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點波長的光，在低溫下，也吸收這些波長的光， 所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線，用來進行 光譜分析。 二、光的核子性 1、光電效應 （1）光電效應在光（包括不可見光）的照射下，從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象稱為光電 效應。 （2）光電效應的實驗規(guī)律： 裝置： ①任何一種金屬都有一個極限頻率， 入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能發(fā)生光電效應，低于極限頻率的光不能發(fā)生光電效應。 ②光電子的最大初動能與入射光的強度無關，光隨入射光頻率的增大而增大。 ③大于極限頻率的光照射金屬時，光電流強度（反映單位時間發(fā)射出的光電子數的多少），與入射光強度成正比。 ④ 金屬受到光照，光電子的發(fā)射一般不超過10－9秒。 2、波動說在光電效應上遇到的困難 波動說認為：光的能量即光的強度是由光波的振幅決定的與光的頻率無關。所以波動說對解釋上述實驗規(guī)律中的①②④條都遇到困難 3、光子說 （1）量子論：1900年德國物理學家普郎克提出：電磁波的發(fā)射和吸收是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份電磁波的能量E=hv （2）光子論：1905年受因斯坦提出：空間傳播的光也是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量與光的頻率成正比。 即：E=hv 其中h為普郎克恒量 h=6.6310－34JS 4、光子論對光電效應的解釋 金屬中的自由電子，獲得光子后其動能增大，當功能大于脫出功時，電子即可脫離金屬表面，入射光的頻率越大，光子能量越大，電子獲得的能量才能越大，飛出時最大初功能也越大。 三、波粒二象性 1、光的干涉和衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性，光電效應，說明光具有粒子性，所以光具有波粒二象性。 2、個別粒子顯示出粒子性，大量光子顯示出波動性，頻率越低波動性越顯著，頻率越高粒子性越顯著 3、光的波動性和粒子性與經典波和經典粒子的概念不同 （1）光波是幾率波，明條紋是光子到達幾率較大，暗條紋是光子達幾率較小 這與經典波的振動疊加原理有所不同 （2）光的粒了性是指光的能量不連續(xù)性，能量是一份一份的光子，沒有一定的形狀，也不占有一定空間，這與經典粒子概念有所不同