高考物理知识专题整理大全十八:物理光学
高中物理光学知识点总结

光学知识点复习一折射率1.定义:光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率.注意:指光从真空射入介质.2.公式:n=sini/sin γ(光从真空进入介质) n 0sin 1C v c ='==λλ,折射率总大于1.即n >1.3种介质相比较,折射率较大的叫光密介质,折射率较小的叫光疏介质.二全反射1.全反射现象:光照射到两种介质界面上时,光线全部被反射回原介质的现象. 2.全反射条件:光线从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角. 3.临界角公式:光线从某种介质射向真空(或空气)时的临界角为C , 则sinC=1/n 4.光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。
光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。
光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射。
这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出 三、棱镜与光的色散 1.棱镜对光的偏折作用一束白光经三棱镜折射后发生色散现象,在光屏上形成七色光带(红光偏折最小,紫光偏折最大。
) 2学结论:紫光折射率最大,频率最大;波长,在介质中的波速、双缝干涉条纹间距、全反射临界角最小 四、光的干涉1定义:两列波在相遇的叠加区域,某些区域使得“振动”加强,出现亮条纹;某些区域使得振动减弱,出现暗条纹。
振动加强和振动减弱的区域相互间隔,出现明暗相间条纹的现象。
这种现象叫光的干涉现象。
2产生稳定干涉的条件:两列波频率相同,相位差恒定。
(两个振动情况总是相同的波源,即相干波源)3⑴亮纹,两束光叠加干涉加强; ⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时,两束光叠加干涉减弱, 条纹间距[相邻亮纹(暗纹)间的距离] 公式x=dLλ. (缝屏间距L ,双缝间距d) 单色光作双缝干涉实验时,屏的中央是亮纹,两边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹用白光作双缝干涉实验时,屏的中央是白色亮纹,两边对称地排列彩色条纹,离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。
高考物理光学知识点

高考物理光学知识点光学是物理学的一个重要分支,研究光的传播、反射、折射、衍射、干涉等现象以及光的颜色等特性。
在高考中,光学是物理科目的一项重要内容,掌握光学知识点对于取得高分至关重要。
本文将详细介绍高考物理光学的主要知识点,包括光的本质、光的传播、光的反射与折射、光的成像、光的干涉和衍射等。
一、光的本质1. 光的波粒二象性:根据光的性质,光既可以表现为波动也可以表现为微观粒子,这种二象性称为光的波粒二象性。
2. 光速:光在真空中的传播速度是恒定的,称为光速,在真空中的光速为3.00×10^8m/s。
二、光的传播1. 狭缝衍射:当光通过一个具有宽度接近光的波长的狭缝时,光将经历衍射现象,形成明暗相间的衍射条纹。
2. 双缝干涉:当光通过两个狭缝时,如果两个狭缝的宽度、间距等条件满足一定的条件,光将发生干涉现象,形成明暗相间的条纹。
3. 波前:波动在空间中传播时,所有点都是该波动的振动状态一致的点的 ** ,称为波前。
4. 光的直线传播:在均匀介质中,光沿着直线传播,这是由于光的波长远远小于大多数物体的尺寸。
三、光的反射与折射1. 反射定律:入射角等于反射角,即入射光线和反射光线在反射面上的法线上的角度相等。
2. 折射定律:折射光线和入射光线在折射面上的法线上的角度满足折射定律:n₁sinθ₁=n₂sinθ₂,其中n₁和n₂分别为入射介质和折射介质的折射率,θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。
3. 全反射:当光从光密介质射向光疏介质时,入射角超过临界角时,发生全反射现象。
4. Snell定律:也称为折射定律,描述了光从一种介质进入另一种介质发生折射时的规律。
四、光的成像1. 构成成像的条件:光通过透明介质时,需要满足一定条件才能形成清晰的像,包括光线传播要沿着一定的路径,光线要交叉或平行,还有光线要汇聚在一点上等。
2. 凸透镜成像:凸透镜是一种中间厚度较薄的透镜,通过它可以形成实像和虚像。
3. 凹透镜成像:凹透镜是一种中间厚度较薄的透镜,通过它可以形成直立、缩小、虚像。
物理光学知识归纳总结

物理光学知识归纳总结一、光的本质与传播光的实质是电磁波,它是由电场和磁场相互垂直并向垂直传播的电磁波所组成。
光的传播具有直线传播、波动传播和光线传播三种形式。
二、光的反射与折射1. 光的反射:当光线从一种介质射向另一种介质时,遇到分界面时会发生反射。
根据入射角与法线的夹角关系,可以得到反射角与入射角相等的经验规律。
2. 光的折射:当光线从一种介质射向另一种介质时,遇到分界面时会发生折射。
根据斯涅尔定律,可以得到入射角、折射角及两种介质的折射率之间的关系。
三、光的干涉与衍射1. 光的干涉:当两束或多束光线同时作用于同一位置时,会产生干涉现象。
根据干涉现象可以推导出叠加原理和干涉条纹的产生。
2. 光的衍射:当光通过一个小孔或者通过障碍物的边缘时,会出现衍射现象。
衍射现象可以解释光的直线传播的限制性和光的波动性。
四、光的偏振与旋光现象1. 光的偏振:光的振动方向,可以沿任意方向存在的非偏振光,也可以沿一个特定方向振动的偏振光。
偏振光可以通过偏光片进行选择性透过或者阻挡。
2. 光的旋光现象:某些物质具有旋光性质,当光通过旋光物质时,光的振动方向会发生旋转。
五、光的色散与光的色彩1. 光的色散:光线在不同介质中传播时,不同频率的光会有不同的折射率,从而导致光的色散现象。
2. 光的色彩:光的色彩由不同波长的光组成,根据太阳光的色散现象,可以得到光的色彩顺序为红橙黄绿蓝靛紫。
六、光的成像与光学仪器1. 光的成像:光通过凸透镜或者凹透镜时,可以形成实像或者虚像。
根据薄透镜成像公式可以计算出物距、像距和透镜焦距之间的关系。
2. 光学仪器:利用光的传播、折射和成像原理,可以制造出各种光学仪器,如显微镜、望远镜、投影仪等。
七、光的衍射光栅与光的激光1. 光的衍射光栅:光通过光栅时,会出现衍射现象。
光栅是由很多平行的有规律的线条或者孔洞组成的光学元件,可以分散多种频率的光,并形成光的衍射光谱。
2. 光的激光:激光是一种具有高度相干性和单一频率的光。
高三物理光学知识点汇总总结

高三物理光学知识点汇总总结光学是物理学中非常重要的一个分支,研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象,涉及到许多常见的物理现象和实践应用。
在高三的物理学习中,光学知识是必不可少的一部分,下面将对高三物理光学知识点进行汇总总结。
1. 光的传播光是一种电磁波,不需要介质来传播。
光在真空中的传播速度是恒定的,约为3.0×10^8 m/s,记作c。
光的传播是以直线传播的,具有沿直线传播的特性。
2. 光的反射光在遇到边界面时,部分或全部被反射回来,这种现象称为光的反射。
光的反射遵循反射定律,即入射光线、反射光线和法线三者在同一平面上,入射角等于反射角。
3. 光的折射光在从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象。
光的折射遵循斯涅尔定律,即入射光线、折射光线和法线三者在同一平面上,入射角和折射角之间满足折射定律:n₁sinθ₁= n₂sinθ₂,其中n₁和n₂分别是两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别是入射角和折射角。
4. 光的干涉光的干涉是指两束光波相遇产生的干涉现象。
干涉分为两种类型:相干干涉和非相干干涉。
相干干涉是指两束光波的相位差保持不变,非相干干涉是指两束光波的相位差随时间变化。
5. 光的衍射光的衍射是指光通过小孔或绕过障碍物时发生的传播现象。
光的衍射现象具有波的性质,使光波能够绕过障碍物的边缘,出现在本来没有直射光的地方。
6. 透镜透镜是一种能够使光线发生折射的光学元件。
常见的透镜有凸透镜和凹透镜。
凸透镜能够使平行光线聚焦到焦点处,用于放大物体;凹透镜能够使平行光线发散,用于缩小物体。
7. 光的颜色光的颜色是由光的频率决定的,频率越高,光的颜色越偏蓝;频率越低,光的颜色越偏红。
从频率最低到最高,分别是红橙黄绿青蓝紫。
8. 光的偏振光的偏振是指在某一方向上的光波振动,其他方向上的分量被滤除。
光的偏振可以通过偏振片实现,偏振片能够将自然光变为偏振光。
这些是高三物理光学知识的一些重点和难点。
高考物理知识大全十八:物理光学

高考物理知识大全十八:物理光学物理光学是物理学中的一个重要分支,主要研究光的传播、反射、折射、干扰、衍射、偏振等现象。
下面将介绍一些常见的物理光学知识。
1.光的传播光是一种电磁波,它可以在真空中或介质中传播。
在真空中,光传播速度为299792458m/s,符号为c,是自然界中速度最快的物体。
在介质中,光的传播速度会受到介质光密度的影响。
2.光的反射当一束光线照射到平滑的表面上时,光线会反射回去。
反射的规律可以用反射定律来描述,即入射角等于反射角,入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
4.光的干涉当两束光线相遇时,它们会互相干涉。
如果两束光线处于同相位,它们会相互增强,形成明纹;如果两束光线处于反相位,它们会相互抵消,形成暗纹。
干涉实验可以用干涉仪来进行。
当光线通过一个小孔或经过一个细缝时,它会发生衍射现象。
衍射现象的形成可以用赫姆霍兹衍射公式来描述,即衍射角正比于波长,反比于衍射孔或衍射缝的直径。
6.光的偏振光在传播过程中,由于波的振动方向不同,光的振动方向也不同。
光的振动方向恒定的光称为偏振光。
偏振光的光学性质与非偏振光有所不同,例如偏振光可以被偏振器过滤。
7.全反射全反射是光线从光密度较大的介质向光密度较小的介质传播时出现的现象。
当入射角大于一定角度时,光线将完全反射回来,而不再发生折射。
全反射的角度称为临界角。
8.光的色散光在不同介质中的光速不同,导致不同波长的光在折射或反射时的折射角不同,这种现象被称为光的色散。
光的色散是光谱分析的基础,也是彩虹产生的原理。
以上就是物理光学中的一些基础知识,掌握这些知识对于理解光学现象和应用都有很大的帮助。
高考物理知识点总结光学

高考物理知识点总结光学高考物理知识点总结——光学在物理这门学科中,光学是一个关键的知识点。
它涉及了光的特性、光的传播、光的反射与折射等内容。
掌握光学的基础知识对于高考来说至关重要。
本文将对高考物理中光学相关的知识点进行总结。
1. 光的特性光是一种电磁波,具有波粒二象性。
光的波动特性可以通过光的干涉、衍射、偏振等现象进行研究。
光的粒子特性可以体现在光的能量量子化以及光的光电效应等实验中。
2. 光的传播光在真空中的传播速度是恒定且最快的,即光速。
光在不同介质中的传播速度会发生改变,根据折射定律可以确定光的传播路径。
光的线性传播可以通过光的直线传播和反射传播进行研究。
3. 光的反射光在边界面上发生反射时,按照反射定律,入射光线、反射光线和法线在同一平面上,并且入射角等于反射角。
光的反射可以解释很多现象,比如镜面反射、漫反射等。
4. 光的折射光从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象。
根据折射定律,入射光线、折射光线和法线在同一平面上,并且入射角、折射角和介质的折射率之间满足一定的关系。
光的折射可以解释很多现象,比如光的全反射、光的透视等。
5. 光的成像光的成像是指通过光线的传播来观察物体的形象。
根据成像特点,可以将成像分为实像和虚像。
实像是在成像界面上得到的,可以被屏幕等物体接收到;虚像则是通过延长光线来得到的,无法被屏幕等物体接收到。
光的成像可以通过透镜的折射和反射原理进行解释。
6. 光的仪器应用光学在现实生活中有很多仪器应用。
例如,显微镜通过光的折射和放大来观察微小物体;望远镜通过光的反射和折射来观察遥远的天体;光电子学利用光的光电效应来进行信息传输和检测等。
这些仪器的工作原理都基于光学的原理。
7. 光学实验在学习光学过程中,实验是非常重要的。
通过参与光学实验,学生可以更好地理解光学的原理和现象。
例如,通过干涉实验可以观察到光的波动性;通过衍射实验可以观察到光的波动性的特殊现象。
光学实验可以加深学生对光学知识的理解,同时也培养了学生的动手能力和实验能力。
高中物理光学知识点总结归纳

高中物理光学知识点总结归纳光学是研究光的发射、传播、反射、折射、干涉、衍射、偏振、吸收及光与物质相互作用的基本规律的科学。
在高中物理中,光学是一个重要的内容,其中包含了很多基本的概念和原理。
以下是高中物理光学相关的知识点总结归纳。
1. 光的传播性质:光在真空中的传播速度是恒定的,约为3.0 × 10^8 m/s。
光的传播是直线传播,具有直线传播性。
光的传播是各向同性的,没有优先方向。
2. 光的反射:光线从光疏介质到光密介质界面,发生反射时,入射角等于反射角,反射光线在入射平面上。
光线从光密介质到光疏介质界面,发生反射时,入射角等于反射角,反射光线在入射平面上。
光线从光密介质到光疏介质界面,折射光线在入射面的法线上,折射定律描述了光线折射的规律。
3. 光的折射:光的折射定律:光线在通过光疏介质和光密介质的界面时,入射角、折射角和介质折射率之间的关系为: n₁sinθ₁=n₂sinθ₂,其中n₁和n₂分别为两个介质的折射率,θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。
4. 光的干涉:光的干涉是指两束或多束光相互叠加形成干涉图案的现象。
干涉可以分为两种类型:构成干涉的光线之间相位差恒定的干涉(相干干涉)和相位差不恒定的干涉(非相干干涉)。
5. 光的衍射:光的衍射是指光通过物体的孔或者经过物体的边缘时发生的一种现象,导致光的传播方向发生弯曲和分散。
衍射现象只有在波长与物体尺度相接近时才会显现出来。
6. 光的偏振:光的偏振是指光中的电场矢量只在某一个方向上振动的现象。
光的偏振可以通过偏振镜或者偏振片进行实验观察和研究。
偏振光在通过偏振片时,只有与偏振方向一致的光被透过,其他方向的光被吸收或者反射。
7. 光的吸收与发射:光与物质相互作用时,会发生光的吸收和发射。
物质的颜色是由于物体对不同波长的光的吸收和反射,吸收的光能量被转化为物体的内能。
物体的发光是由于外界能量激发物体的原子或者分子,使其由激发态返回到基态释放出能量。
物理高考光学知识点归纳总结

物理高考光学知识点归纳总结光学是物理学中关于光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象和规律的研究。
在高考中,光学是一个重要的知识点,涉及光的性质、光的传播规律以及光学仪器等内容。
本文将对物理高考中的光学知识点进行归纳总结,以便广大考生更好地复习和应对考试。
一、光的性质1. 光的波粒性:光既具有波动性质,也具有粒子性质。
在某些实验中,光表现出波动特点,如干涉、衍射现象;而在其他实验中,光则表现出粒子特点,如光电效应和康普顿散射。
2. 光的传播速度:光在真空中的传播速度是恒定的,约为3.00 ×10^8 m/s。
在介质中传播时,光的传播速度会减小,根据折射定律可以计算出光在介质中的传播速度。
二、光的反射与折射1. 光的反射:光在与介质交界的表面上发生反射现象,其反射角等于入射角。
根据反射定律,可以计算出光的入射角、反射角和法线之间的关系。
2. 光的折射:光从一种介质射入另一种介质时,会发生折射现象。
根据斯涅尔定律,可以计算出光的折射角和入射角之间的关系。
三、光的干涉与衍射1. 光的干涉:当两个或多个光波相遇时,会出现干涉现象。
干涉分为构造干涉和破坏性干涉两种类型。
构造干涉可以形成亮条纹或彩色条纹,破坏性干涉则会形成暗条纹或黑白条纹。
2. 光的衍射:当光通过一个孔径或者绕过障碍物时,会发生衍射现象。
衍射使光波朝不同方向传播,使得光具有弯曲、弯折的特性。
四、光学仪器1. 凸透镜:凸透镜是一种凸面向上的透镜,通过凸透镜可以进行放大、缩小以及成像等操作。
凸透镜分为凸透镜和凹透镜两种类型,其中凸透镜可以形成实像和虚像,凹透镜只能形成虚像。
2. 显微镜:显微镜是一种利用光学放大物体细节的仪器。
显微镜通常由目镜、物镜、镜筒和底座等部分组成,通过透镜组合和光的折射来实现对物体的放大观察。
3. 望远镜:望远镜是一种利用光学放大远处物体的仪器。
望远镜分为折射式望远镜和反射式望远镜两种类型,通过透镜或反射镜来实现对远处物体的放大观察和成像。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
十八、物理光学一、知识网络二、画龙点睛概念一、光的波动性1、光的干涉(1)双缝干涉实验①装置:如图包括光源、单缝、双缝和屏双缝的作用是将一束光分为两束②现象:③干涉区域内产生的亮、暗纹A 、亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ= n λ(n=0,1,2,……)B 、暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=)12(2-n λ(n=0,1,2,……)相邻亮纹(暗纹)间的距离λλ∝=∆dl x 。
用此公式可以测定单色光的波长。
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
④ 光的干涉现象说明了光具有波动性。
由于红光入射双缝时,条纹间距较宽,所以红光波长较长,频率较小 紫光入射双缝时,条纹间距较窄,所以紫光波长较短,频率较大 ⑤ 光的传播速度,折射率与光的波长,频率的关系。
a )v 与n 的关系:v =c nb )v ,λ和f 的关系:v =λf(3)薄膜干涉 ①现象: 单色光照射薄膜,出现明暗相等距条纹 白色光照射薄膜,出现彩色条纹 实例:动膜、肥皂泡出现五颜六色 ②发生干涉的原因:是由于前表面的反射光线和反表面的反射光线叠加而成(图1) ③应用:a) 利用空气膜的干涉,检验工作是否平整(图2)(图1) (图2) 若工作平整则出现等间距明暗相同条纹 若工作某一点凹陷则在该点条纹将发生弯曲若工作某一点有凸起,则在该点条纹将变为b) 增透膜例题:用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。
下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离,Δx 将增大B.如果增大双缝之间的距离,Δx 将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx 将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx 将增大 解析:公式λdl x =∆中l 表示双缝到屏的距离,d 表示双缝之间的距离。
因此Δx 与单缝到双缝间的距离无关,于缝本身的宽度也无关。
本题选C 。
例题:登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损坏视力。
有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。
他选用的薄膜材料的折射率为n =1.5,所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz ,那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少?解析:为了减少进入眼睛的紫外线,应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强,因此光程差应该是波长的整数倍,因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的1/2。
紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7m ,在膜中的波长是λ/=λ/n =2.47×10-7m ,因此膜的厚度至少是1.2×10-7m 。
2、光的衍射 (1)现象: ①单缝衍射 a) 单色光入射单缝时,出现明暗相同不等距条纹,中间亮条纹较宽,较亮两边亮 条纹较窄、较暗 b) 白光入射单缝时,出现彩色条纹 ② 园孔衍射: 光入射微小的圆孔时,出现明暗相间不等距的圆形条纹 ③ 泊松亮斑 光入射圆屏时,在园屏后的影区内有一亮斑 (2)光发生衍射的条件 障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多,甚至此光波波长还小时,出现明显 的衍射现象例题:平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较,下列说法中正确的有A.在衍射图样的中心都是亮斑B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的解析:从课本上的图片可以看出:A 、B 选项是正确的,C 、D 选项是错误的。
3、光的电磁说 ⑴麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同,提出光在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。
⑵电磁波谱。
波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、⑶红外线、紫外线、X 射线的主要性质及其应用举例。
⑷实验证明:物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λm 和物体温度T 之间满足关系λm T = b (b 为常数)。
可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。
在宇宙学中,可以根据接收到的恒星发出的光的频率,分析其表面温度。
⑸可见光频率范围是3.9-7.5×1014Hz ,波长范围是400-770nm 。
例题:为了转播火箭发射现场的实况,在发射场建立了发射台,用于发射广播电台和电视台两种信号。
其中广播电台用的电磁波波长为550m ,电视台用的电磁波波长为0.566m 。
为了不让发射场附近的小山挡住信号,需要在小山顶上建了一个转发站,用来转发_____信号,这是因为该信号的波长太______,不易发生明显衍射。
解析:电磁波的波长越长越容易发生明显衍射,波长越短衍射越不明显,表现出直线传播性。
这时就需要在山顶建转发站。
因此本题的转发站一定是转发电视信号的,因为其波长太短。
例题:右图是伦琴射线管的结构示意图。
电源E 给灯丝K 加热,从而发射出热电子,热电子在K 、A 间的强电场作用下高速向对阴极A 飞去。
电子流打到A 极表面,激发出高频电磁波,这就是X 射线。
下列说法中正确的有A.P 、Q 间应接高压直流电,且Q 接正极B.P 、Q 间应接高压交流电C.K 、A间是高速电子流即阴极射线,从A 发出的是X 射线即一种高频电磁波 D.从A 发出的X 射线的频率和P 、Q 间的交流电的频率相同解析:K 、A 间的电场方向应该始终是向左的,所以P 、Q 间应接高压直流电,且Q 接正极。
从A 发出的是X 射线,其频率由光子能量大小决定。
若P 、Q 间电压为U ,则X 射线的频率最高可达Ue /h 。
本题选AC 。
⑸光谱③ 光谱分析:一种元素,在高温下发出一些特点波长的光,在低温下,也吸收这些波长的光, 所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线,用来进行 光谱分析。
4、光的偏振⑴光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波。
各种电磁波中电场E 的方向、磁场B 的方向和电磁波的传播方向之间,两两互相垂直。
⑵光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的,因此将E 的振动称为光振动。
⑶自然光。
太阳、电灯等普通光源直接发出的光,包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光。
⑷偏振光。
自然光通过偏振片后,在垂直于传播方向的平面上,只沿一个特定的方向振动,叫偏振光。
自然光射到两种介质的界面上,如果光的入射方向合适,使反射和折射光之间的夹角恰好是90°,这时,反射光和折射光就都是偏振光,且它们的偏振方向互相垂直。
我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
例题: 有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有A.只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光 解析:机械能中的横波能发生偏振。
自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光。
本题应选BD 。
二、光的粒子性 1、光电效应(1)光电效应在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。
(右图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器带正电。
)(2)光电效应的实验规律: 装置: ①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大。
③大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),光振动垂光振动 在纸面与入射光强度成正比。
④金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒。
例题:对爱因斯坦光电效应方程E K= hν-W,下面的理解正确的有A.只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E KB.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W= hν0D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比解析:爱因斯坦光电效应方程E K= hν-W中的W表示从金属表面直接中逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功,因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值。
对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的。
其它光电子的初动能都小于这个值。
若入射光的频率恰好是极限频率,即刚好能有光电子逸出,可理解为逸出的光电子的最Array大初动能是0,因此有W= hν0。
由E K= hν-W可知E K和ν之间是一次函数关系,但不是成正比关系。
本题应选C。
例题:如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。
合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。
由此可知阴极材料的逸出功为A.1.9eVB.0.6eVC.2.5eVD.3.1eV解析:电流表读数刚好为零说明刚好没有光电子能够到达阳极,也就是光电子的最大初动能刚好为0.6eV。
由E K= hν-W可知W=1.9 eV。
选A。
2、康普顿效应在研究电子对X射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大。
康普顿认为这是因为光子不仅有能量,也具有动量。
实验结果证明这个设想是正确的。
因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。
2、波动说在光电效应上遇到的困难波动说认为:光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。
所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难3、光子说(1)量子论:1900年德国物理学家普郎克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量E=hv(2)光子论:1905年受因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比。
即:E=hv其中h为普郎克恒量h=6.63×10-34JS4、光子论对光电效应的解释金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也越大。
三、波粒二象性1、光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象1 6性。