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光的波动性与光的粒子性
光的波动性与光的粒子性光是一种电磁波，具有波动性和粒子性两个方面的特性。
光的波动性表现为光的传播遵循波动方程，能够产生干涉、衍射等波动现象；而光的粒子性则表现为光的能量以离散的粒子形式传播，被称为光子。
这两个方面的特性构成了光在宏观和微观层面上的独特行为。
光的波动性是指光在传播过程中表现出的波动现象。
根据麦克斯韦方程组和电磁波理论，光是由电场和磁场交替变化而组成的电磁波。
光的传播满足波动方程，可以用波长、频率、波速等参数进行描述。
在光与物质相互作用时，光的波动性可以解释干涉和衍射现象。
光的干涉是指两束或多束光波相互叠加、增强或减弱的现象，它可以产生明暗相间的条纹。
例如，干涉现象在杨氏双缝实验中得到了清晰的观察和解释。
光的衍射是指当光波传播到物体边缘或经过小孔时，会发生弯曲，使光线绕过物体后形成弯曲的扩散波前。
这种现象在日常生活中常常可以观察到，例如太阳光透过云彩时的模糊边缘。
光的粒子性是指光在能量传递上以离散的粒子形式进行传播。
爱因斯坦在20世纪早期提出了光的粒子性的概念，将光的能量量子化为光子。
光子是光的最小粒子单位，具有一定的能量和动量。
光的粒子性可以解释光的吸收和发射现象。
当光与物质相互作用时，光子被吸收或发射，使得电子从一个能级跃迁到另一个能级。
这一过程可以用于激光技术、光电子学等领域。
例如，激光是由光子组成的高能量、单色性和相干性非常强的光束，广泛应用于科学研究、医疗、通信等领域。
光的波动性和粒子性并不矛盾，而是相互补充的两个方面。
在某些实验中，光既表现出波动性，又表现出粒子性。
例如，杨氏双缝实验中，通过光的干涉条纹可以观察到光的波动性，但当光强度足够弱时，可以观察到光的粒子性现象，即光子一个一个地经过双缝，逐个地被探测器接收到。
这种现象被称为光的波粒二象性。
光的波动性和粒子性的表现形式取决于实验的条件和观测的方式，没有单一的解释可以完全描述光的行为。
总之，光既是一种电磁波，具有波动性，又是由光子组成的粒子流，具有粒子性。
光的波动性与粒子性的特点
光的波动性与粒子性的特点光作为一种电磁波，既有波动性又有粒子性。
在不同实验条件下，光具有不同的特点表现出来。
本文将从光的波动性和粒子性的角度，论述光在不同实验中所呈现的特点。
一、光的波动性光的波动性是指光作为一种电磁波传播的特性，主要表现为干涉、衍射、折射和反射等现象。
1. 干涉干涉是光的波动性的重要体现，它指的是两束或多束光波相互叠加形成明暗交替的干涉条纹。
干涉实验证明，光在传播中会形成波峰与波谷的干涉现象，这是典型的波动特性。
2. 衍射衍射是光波传播时遇到障碍物时发生方向改变和弯曲的现象。
衍射实验表明，当光线通过狭缝或障碍物时，光波会发生弯曲和辐射，这也是光的波动性的体现。
3. 折射光的折射是指光线传播过程中，由于介质的不同密度而发生方向变化的现象。
根据折射定律，光从一种介质射向另一种介质时，入射角和折射角之间存在一定的关系。
这种光的折射现象也是其波动性的一种体现。
4. 反射反射是光线从一个介质射向另一个介质时，由于介质界面的作用，光线发生方向改变并返回原介质的现象。
反射实验证明，光在界面上发生反射时，具有入射角等于反射角的特点，这也是光的波动性的一个重要证据。
二、光的粒子性光的粒子性则是指光可以看作是由微粒子组成的粒子束流，具有能量量子化和粒子碰撞的特性。
1. 能量量子化根据光的粒子性，光能量是以离散的方式传播的，是由一定数量的能量子量组成。
透过实验，人们发现光的能量是以光子（光的粒子）的形式存在的，这也提供了光的粒子性的实验依据。
2. 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会释放出电子。
根据光电效应的实验结果，我们可以得出光是由具有粒子性的光子组成的，而不是纯粹的电磁波。
这进一步证实了光的粒子性。
3. 康普顿散射康普顿散射实验也提供了光的粒子性的证据。
在实验中，光子与静止的电子碰撞后，会发生散射，改变其方向和能量，这表明光子具有粒子性，与物质微粒有直接的相互作用。
综上所述，光既具有波动性也具有粒子性。
光的波动性与粒子性
起偏与检偏
使自然光变成偏振光的过程称 为起偏，检验光的偏振状态的 过程称为检偏。
马吕斯定律
描述偏振光通过检偏器后光强 与检偏器透振方向夹角的关系 的定律，是偏振光学的基本定 律之一。
02
光的粒子性
光电效应
光电效应现象
当光照射在金属表面时，金属会吸收光子的能量并释放出电子， 形成电流。
光电效应的解释
薄膜干涉
光照射在薄膜上，由于光的反射和折射，使得光在 薄膜的前后两个表面发生干涉，形成彩色条纹。
牛顿环
当平行单色光垂直照射到凸透镜或凹透镜时，在透 镜的反射相面上会出现以接触点为中心的环状干涉 条纹，称为牛顿环。
光的衍射现象
80%
单缝衍射
光通过一个小缝隙后，会在屏幕 上形成衍射条纹，这是光波动性 的又一表现。
使用激光源、双缝装置、屏幕等搭 建实验系统，观察并记录干涉条纹 。
实验结果与意义
干涉条纹的出现表明光具有波动性 ，为光的波动理论提供了有力证据 。
单光子源与单光子探测器
单光子源技术
利用量子点、单原子等实现单光子的发射，为量子通信和量子计 算提供光源。
单光子探测器原理
通过雪崩光电二极管等器件，实现对单个光子的探测和计数。
面临的挑战
实现大规模、高可靠性的量子计算仍然面临很多技术挑战，如量子比 特的退相干、误差校正等。
量子通信与网络安全
量子密钥分发
利用量子力学中的不确定性原理和不可克隆定理，实现安全的密 钥分发，保障通信安全。
量子隐形传态
通过量子纠缠等特性实现信息的隐形传输，提高通信效率和安全 性。
面临的挑战
实现远距离、高效率的量子通信需要克服信道损耗、退相干等问 题，同时还需要建立完善的安全协议和标准。
光的波动性与粒子性解密光的量子性质
光的波动性与粒子性解密光的量子性质光，作为电磁辐射的一种，既具有波动性，又具有粒子性。
这一奇妙的双重性质在近代物理学研究中引起了广泛的关注与深入的探索。
本文将对光的波动性和粒子性进行解密，从而揭示光的量子性质。
一. 光的波动性光的波动性是指光的传播具有波动性质。
在光学研究发展初期，科学家们通过一系列实验观察到了光的干涉、衍射、折射等现象，这些现象都表明光是一种波动形式的电磁辐射。
比如Young实验证明了光的干涉，Fresnel衍射实验证明了光的波动性质。
光的波动性还可以通过光的频率和波长来描述。
频率指的是光波的振动次数，波长指的是在单位时间内光波传播的距离。
根据波长不同，人类眼睛能够感知到的光被分为不同的颜色，从红光到紫光波长逐渐减小。
二. 光的粒子性光的粒子性是指光的传播具有粒子-光子的性质。
20世纪初，物理学家爱因斯坦提出了“光子”这个概念，将光和具有粒子性质的物质进行了统一。
根据光的粒子性，光可以看作是由一连串的光子组成的，每个光子携带一定的能量。
光的粒子性的最有力的证据是光电效应。
根据光电效应，当光照射到金属上时，光子与金属表面的电子发生相互作用，使电子从金属表面被抽离出来。
这一过程表明光具有粒子性，并揭示了光的量子性质。
三. 光的量子性质光的量子性质是指光的能量具有离散化的特征。
根据量子力学理论，光的能量以量子的形式存在，能量的最小单位为光子。
光子的能量与光波的频率有直接关系，能量等于光波频率乘以一个常数h，即E = hν（E代表能量，ν代表频率，h为普朗克常数）。
光的量子性在现代技术和应用中具有广泛的应用价值。
量子光学技术利用光的量子特性，实现了高精度的测量、超高速通信和量子计算等。
光通信中的光纤传输、光存储技术等都离不开对光的量子性的充分理解和应用。
结论光既具有波动性，又具有粒子性，这种波粒二象性是光量子性质的基础。
光的波动性表现为干涉、衍射等波动现象，而光的粒子性通过光电效应得到验证。
光的波动性和粒子性
光的波粒二象性的发现是物理学发展史上的一个重要里程碑。它不仅解决了经典物理与量子物理之间的矛盾，也为量子力学的发展奠定了基础。此外，它也提醒我们，在描述自然现象时，不能只看到表面现象，而需要深入了解其本质
01
总结起来，光是一种具有独特性质的物质。它既有波动性，也有粒子性。这两种性质在不同的场合下表现出来，形成了光的波粒二象性。这种特性让我们对光的理解更加深入，也为我们探索自然现象提供了新的视角和工具
量子力学是描述微观粒子行为的物理学理论，而光作为能量传递的方式，也应该具有一定的粒子性质。这种对光的粒子性质的研究导致了量子力学的发展。在量子力学中，光被描述为光子的集合，光子的能量是离散的、不可分割的量子
光的波动性和粒子性
康普顿散射实验进一步证实了光的粒子性。这个实验中，高能光与物质相互作用时，光子与原子碰撞并改变方向而发生散射。通过测量康普顿散射的角度和能量变化，我们可以推断光子的动量和能量。这个实验结果与光的粒子模型相符，而与经典的波动模型不符
光的反射和折射也是波动性的表现。当光遇到平滑的表面时，会按照特定的角度反射；当光通过两种不同介质的界面时，会发生折射现象。这些现象都遵循光的波动理论
光的波动性和粒子性
光的粒子性
光电效应是光的粒子性的一个重要证据。当光照射到金属表面时，会释放出电子。这个现象不能用光的波动模型来解释，而需要用光的粒子模型来解释
光的波动性和粒子性
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光的波动性和粒子性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
光是一种非常奇特的现象，它同时具有波动性和粒子性
这两种性质分别构成了经典光学的波动模型和量子光学的粒子模型
光的波动性和粒子性
光的波动性
光的波动性最明显的表现是干涉和衍射现象。干涉是指两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，形成明暗相间的条纹的现象。而衍射则是光波遇到障碍物或通过孔洞时，发生绕射或穿过现象。这两种现象都是波动性质的具体体现
高中物理实验测量光的波动性与粒子性质
高中物理实验测量光的波动性与粒子性质光是一种既有波动性又有粒子性质的电磁辐射。
为了更好地理解光的这两种特性，高中物理课程中通常会进行一系列实验来测量光的波动性和粒子性质。
本文将介绍一些常见的实验方法，并解释其原理和实验步骤。
一、杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是一种测量光的波动性的经典实验。
实验装置包括一束单色光源、一个狭缝、一个屏幕和两个紧邻的狭缝。
实验步骤如下：1. 将单色光源置于一定距离处，保证光线平行。
2. 在光源与屏幕之间放置一个狭缝，使光线通过狭缝射到屏幕上，在屏幕上形成一条亮度均匀的中央光条。
3. 在中央光条两侧的屏幕上各加一个紧邻的狭缝。
4. 观察屏幕上的干涉条纹，通过测量条纹间距和角度，可以计算出光的波长和波速。
二、光电效应实验光电效应实验是一种测量光的粒子性质的实验。
实验装置包括一个金属阴极、一个金属阳极和一个光源。
实验步骤如下：1. 将金属阴极和金属阳极连接到电路中。
2. 通过调节电路中的电压，使金属阴极的电势低于金属阳极。
3. 将光源照射到金属阴极上，观察是否有电流通过。
4. 改变光源的强度和频率，观察电流的变化。
通过测量电压和光强对电流的影响，可以得出光电效应的一些重要规律，如光电子的动能与光强之间的关系。
三、康普顿散射实验康普顿散射实验是一种测量光的粒子性质的重要实验。
实验装置包括一个射束源、一个散射器、一个散射角测量装置和一个探测器。
实验步骤如下：1. 将射束源发出的单色光束照射到散射器上。
2. 观察经过散射后的光的方向和能量变化，通过测量散射角和能谱分布等参数，可以计算出光子和电子之间的动量差和反冲角。
通过康普顿散射实验，可以验证光具有粒子性质，同时得到一些关于光子能量、动量和电子动量之间的关系。
综上所述，高中物理实验是深入理解光的波动性和粒子性质的重要途径。
杨氏双缝干涉实验和光电效应实验可以对光的波动性和粒子性质进行测量和验证，而康普顿散射实验则可以进一步探究光的粒子性质。
光的粒子性与波动性
光的粒子性与波动性光作为一种电磁波，在早期的科学观念中被视为一种传播的波动现象。
然而，通过对光的深入研究，我们意识到光既具有波动性，又具有粒子性。
这一发现颠覆了传统的科学观念，对于我们理解光的本质以及物质世界的性质起到了重要的推动作用。
1. 光的波动性光的波动性最早由荷兰科学家惠更斯提出。
根据惠更斯的波动理论，光在传播过程中表现出与水波类似的特性，包括折射、反射、干涉和衍射等现象。
这些现象可以用波动模型来解释，并且得到了实验证实。
折射现象是光通过介质传播时由于光速变化而改变方向的现象。
惠更斯通过波动理论解释了这一现象，将光的传播看作是波动在介质中的传递。
反射现象是光遇到边界时发生的现象，其中光的入射角等于反射角。
惠更斯的波动理论也能成功解释这一现象，认为反射是由于波动碰到障碍物后回到原来的介质。
干涉现象是多个波动源产生的波相遇时形成的干涉图样。
这种干涉可以解释光的明暗条纹和彩色光的分光现象。
衍射现象是光通过障碍物的缝隙或物体边缘时，光线发生弯曲和扩散的现象。
这种衍射现象证明光具有波动性，因为波动可以通过缝隙传播，扩散到不同的区域。
2. 光的粒子性光的粒子性最早由德国科学家爱因斯坦提出。
他基于对光电效应的研究，提出了光的粒子性假设，即光可以看作是由一连串的微粒（光子）组成的。
光电效应是指当光照射到金属表面时，会导致电子的排斥或排出现象。
根据爱因斯坦的光粒子假设，光的能量是由一系列离散的能量量子组成，而光子的能量与其频率有关。
只有当光的频率高到达一定阈值时，光子的能量才能够足够大，使得金属表面的电子脱离束缚。
爱因斯坦的光粒子假说在解释光电效应、光的散射以及光的吸收与发射等现象方面得到了很好的解释。
而且后来的实验也证明，光具有波长和频率的双重性质，支持了光的粒子性。
3. 波粒二象性尽管光既具有波动性，又具有粒子性，但并不是说光既是波也是粒子。
波粒二象性代表了光的本质上既是波动又是粒子的一种描述。
量子力学就是解释光及其他微观粒子行为的基本理论。
光的波动和光的粒子性
光的波动和光的粒子性光既具有波动性，又有粒子性，这是光学领域的一个重要原理。
本文将探讨光的波动和光的粒子性，并讨论它们在不同实验和观察中的影响。
一、光的波动性光的波动性最早由英国科学家哈弗斯提出，并由杨氏干涉和菲涅尔衍射实验得到证实。
根据这些实验结果，我们可以看出光在传播过程中表现出波动性的特征。
1. 波动性的特征光具有干涉和衍射现象，这表明光具有波动性。
干涉是指光波的叠加，当两个或多个光波相遇时，它们会产生明暗相间的干涉条纹。
衍射是指光波通过有限大小的障碍物传播时，会发生弯曲和扩散现象。
除了干涉和衍射，光还符合波动方程，表现出相位、频率和振幅等波动特征。
这一系列的实验结果表明，光在传播过程中具有波动性，可以用波动理论来解释和描述。
2. 光的波长和频率光的波长和频率是描述光波动性的重要参数。
波长（λ）是指光波在单位时间内向前传播的距离，通常以纳米或微米为单位表示。
频率（ν）是指单位时间内光波振动的次数，通常以赫兹（Hz）为单位表示。
根据光的波长和频率的关系，我们可以得到光速与波长、频率的关系，即c = λν，其中c代表光速。
这也是著名的光速公式，它揭示了波动性对光速的影响。
二、光的粒子性光的粒子性最早由爱因斯坦提出，并由光电效应实验得到证实。
根据这些实验结果，我们可以看出光也具有粒子性的特征。
1. 粒子性的特征光在和物质相互作用时，表现出粒子性的特征。
其中最典型的实验是光电效应实验，当光照射到金属表面时，在特定条件下，会引起电子的发射。
这个实验结果表明光具有粒子性，也称为光子（photon）。
光子是光的基本粒子，它的能量和频率之间的关系可以通过普朗克公式E = hν来描述，其中E代表能量，h代表普朗克常数。
根据这个公式，我们可以看出，光子的能量与光的频率成正比。
2. 光的光量子光的粒子性还可以通过光的光量子来描述。
光的光量子是指在特定频率下，单位面积和单位时间内通过的光子数目。
光量子也称为辐照度，通常以瓦特每平方米（W/m²）表示。
光的波动性与粒子性
光的波动性与粒子性在物理学中，光既表现出波动性，也表现出粒子性，这种现象被称为光的波粒二象性。
光的波动性和粒子性的发现，是对经典物理学与量子物理学的冲击，也是探索光本质的重要里程碑。
本文将深入探讨光的波动性与粒子性的实验观测、量子力学理论解释和应用。
一、波动性的实验观测1. 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是证明光波动性的经典实验之一。
实验中，将一束单色光照射在一块有两个细缝的光透明板上，通过观察在屏幕上形成的干涉条纹，可以得出结论：光有干涉现象，具有波动性。
2. 朗伯-罗赫尔反射实验朗伯-罗赫尔反射实验用于验证光的波动性。
实验中，将一束光照射在光滑的金属表面上，并观察到在特定角度下，反射光发生不连续的强度变化，这被称为布拉格衍射，证明了光的波动性。
二、粒子性的实验观测1. 光电效应实验光电效应实验是证明光的粒子性的经典实验之一。
实验中，将一束光照射在金属表面上，通过测量光电流和光强度之间的关系，发现光电流的大小与光的强度呈正比，而与光的波长无关。
这说明光具有粒子性，光子是光的粒子组成。
2. 康普顿散射实验康普顿散射实验也是验证光的粒子性的重要实验。
实验中，将X射线照射在物质上，并观察到X射线与物质发生散射现象。
根据散射光子的能量和角度的变化关系，可以计算出光子的动量和波长，从而验证了光子的粒子性。
三、量子力学理论解释量子力学是解释光的波粒二象性的基础理论。
根据波粒二象性理论，光既可以视作电磁波，也可以看作粒子流动。
根据量子力学的波函数和粒子描述，可以用波描述光的传播、干涉、衍射现象，同时也可以用粒子模型解释光的吸收、发射、散射等过程。
四、波动粒子二象性的应用1. 光的衍射和干涉应用基于光的波动性，我们可以利用光的衍射和干涉现象制造光栅、干涉仪等光学元件，广泛应用于激光技术、光谱学、光学仪器等领域。
2. 光子的能量和动量应用根据光子的量子性质，我们可以利用光子的能量和动量来实现激光制导、激光冷却等高精度技术，以及激光医学、激光通信等现代应用。
光的波动性与粒子性
“牛顿环”
增透膜的厚度等于光波波长1/4 （注意：是指光在增透 膜中的波长，数值上等于光在空气中波长的1/n，n为 增透膜的折射率）
1．在双缝干涉实验中．双缝到光屏上P点的距离之差d＝
0.6μm；若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和频率为f2＝ 7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现条纹的
【答案】 红外 热 波长较大 衍射
例1．在真空中频率为4×1014Hz的是红光，频率为 6×1014Hz的是绿光，现在有一束单色光，它在n=1.5的 玻璃中，波长为5000Å，它在这种玻璃中的频率是多少？ 是什么颜色？在真空中的频率是多少？又是什么颜色？
分析：光的频率决定于光的颜色，光从一种介质传到另
光的干涉现象及其常见的应用
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.
两束光波的路程差为δ=r2－r1. 由几何关系得：r12=L2+(x－d/2)2，
r22=L2+(x+d/2)2. 考虑到 L》d 和 L》x，
术
照相底片感光（化学效应）
核技术
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 原子核受 层电子受 到激发
到激发
通讯，广 加热烘干、 照明，照 播，导航 遥测遥感， 相，加热
医疗，导 向等
日光灯， 检查探测， 探测，治 黑光灯手 透视，治 疗等 术室杀菌 疗等 消毒，治 疗皮肤病
等
8．让电炉丝通电，在电炉丝变红之前，站在电炉旁的 人就有暖和的感觉．这是由于电炉丝发出了_______ 线，而该线的_______作用较大；用红外线进行高空 摄影，是因为_______，比可见光_______现象还显著，
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光的波动性和光的粒子性【教学结构】光的波动性：一.讲述人类对光的本性的认识过程。
有益掌握教材内容的层次和系统，学生主动学习。
二. 光的干涉1.复习机械波的叠加，干涉现象，干涉产生条件，干涉现象的成因。
2.做好双缝干涉实验，注意向学生介绍实验装置，观察实验现象。
3.光的干涉现象：用太阳光实验时光屏上有彩色条纹，中间为白色光，两侧由紫到红，用单色光实验时，屏上呈明暗相间条纹，中间为亮纹。
干涉现象是波特有的现象，光的干涉现象说明光是波，但不是机械波。
光的频率、波长、波速是描述光的特征量。
4.光的干涉条件：必须是相干光源产生的光叠加时才能出现干涉现象。
杨氏相干光源：如图1所示，光线入射单缝S，S为光源，双缝S1、S2相距很近且距离S等距离，S光源的光传播到S1、S2时，S1、S2成为两个完全相同的光源，它们具有相同频率，恒定相差。
5.光的干涉现象的成因：如图2所示。
O点距S1、S2距离相等，两束光到O点时“振动”情况完全相同，叠加时互相加强，应为明纹或白光。
屏上任意一点A，距S1、S2分别为L1、L2，=L1－L2，为光传播路程之差。
当时，两束光应相互加强，为明纹，n为1、2、3……，λ为波长。
时，两束光应相互减弱为暗纹。
n为0、1、2……。
6.薄膜干涉演示实验：金属丝圆环蘸一下肥皂液，形成一层肥皂膜，用单色光照射肥皂膜，圆环肥皂膜上就产生明暗相间的干涉条纹。
如何用光的干涉知识解释这一现象，是教学过程中的关键问题。
(1)实验装置的特点，肥皂膜在重力作用下而成上薄下厚的楔形，我们虽然不能明显观察到上薄下厚，但是这样微小的厚度之差与光的波长相比还是相当大的。
(2)前后膜对入射光线的反射的两列光波同频率。
相差恒定满足光产生干涉的条件。
(3)前后膜反射两列光波的路程不同，后膜反射光的路程与前膜反射光路之差正好为入射处膜厚度的2倍，对于不同的入射处膜厚度不同，某处膜厚度的2倍正好为波长整数倍时，该处两列光波互相加强，出现明纹，若正好半个波长的奇数倍，互相减弱则为暗纹。
薄膜干射的应用：检查精密零件表面质量，增透膜。
认真阅读教科书，掌握书上的知识就可以了。
关于增透膜的理解问题：只要从能量角度去分析即可顺当理解，两列反射光波互相低消，但不是能量消失，而减少反射光线，增加透过光的强度。
三.光的衍射1.衍射现象也是波特有现象，光能发生衍射说明光是波。
2.做好衍射实验，用激光做实验效果好，如图3所示，S为点源，当档板小孔较大，在光屏上出现亮斑，亮斑大小由光沿直线传播规律决定如甲、乙图示规律，当小孔很小时，光斑不仅不减小反而增大，出现明暗相间的圆环，光线能传播到被挡板挡住的区域，如丙所示。
光线绕过障碍物的现象叫光的衍射。
利用单缝也能产生光的衍射现象。
3.产生明显衍射的条件：小孔或障碍物的大小与光的波长差不多时可产生明显衍射。
关于光的干涉，衍射不仅要掌握干涉，衍射现象，产生条件，会区分干涉和衍射，还应该清楚光的干涉、衍射现象说明光具有波动性。
四.光的颜色和频率的关系。
光的颜色是由频率决定的，当频率不变时，光的颜色不变。
可见光中的七色光的由红到紫频率逐渐增大，红光频率最小，紫光频率最大。
在真空中各种色光传播速度相同，根据C=，可知红光波长最大，紫光波长最小。
在不同介质中光传播速度不同，同一种介质中各种色光传播速度也不同。
介质对频率高的色光折射率大，对红光的折射率最小，传播波速最大，对紫光的折射率最大，传播速度最小。
无论在什么介质中光的频率均不变化。
五.光是电磁波1.光和电磁波有很多相同点：传播速度都为C=3.00×118m/s，都可在真空中传播，都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象，且其规律相同，实验证实光是电磁波。
2.电磁波谱可见光：能够引起人视觉的光线，在电磁波中是一个很窄的波段。
红外线：在光谱的红光区外侧一种看不见的光线。
特点：热效应。
温度高的物体发出红外线较多。
红外线的应用：①利用红外线热作用加热，例如：红外线炉，红外线烤箱，红外线干燥器。
②远距离摄影，红外线遥感，军事上用的夜视仪。
红外线的频率比红光还低。
紫外线：在光谱的紫光区外侧的一种看不见的光线，特点：化学效应。
一切高温物体发出的光都含紫外线，紫外线的应用：①利用紫外线很容易使照相底片感光，用紫外线照相能分辨出细微的差别。
②紫外线有消毒杀菌的作用，紫外线频率比紫光频率高。
伦琴射线：比紫外线频率还高的一种电磁波，又称x射线，有很强的穿透能力，例如：人体透视，检查金属部件是否有砂眼，裂纹。
γ射线：比伦琴射线频率还高的一种电磁波，穿透能力很强。
电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线结合起来，构成了范围广泛的电磁波谱。
按上列顺序应是频率由低到高的排列。
上述各种光本质上都是相同的都是电磁波，只是产生的机理不同。
由频率不同各自表出不同的特性。
六.光谱和光谱分析1.分光镜：结构和原理：如图4所示，A为平行光管，狭缝S位于透镜L1的焦点，当光线照射到狭缝S所在平面时，S处成为光源且入射透镜L1，经L1折射成为平行光线入射到棱镜P的斜面上。
不同频率的光，棱镜的折射率不同，但同频率的光经折射后仍平行。
B为望远镜筒，由透镜L2、L3和平面NM组成，棱镜P折射后的光线入射到透镜L2上，平行的单色光经L2的会聚于MN平面上，不同频率光入射方向不同会聚在MN平面上不同位置。
在平面MN得到不同颜色光的像。
通过目镜L3可以观察到放大的光谱线。
如果平面MN位置上放照像底片，就可摄下光谱的像。
此仪器叫摄谱仪。
2.发射光谱：由发光物体直接产生的光谱。
连续光谱：由连续分布的一切波长的光组成的。
产生条件：炽热的固体，液体及高压气体产生的光谱。
线状光谱：由一些不连续的亮线组成光谱。
产生条件：稀薄气体发光。
原子谱线：线状谱线义称原子谱线。
各种不同的元素在发光时生成的谱线都是一定的，而不同元素的谱线不同，原子谱线又称为特征谱线。
用摄谱仪摄下光谱线，根据特征谱线可以判别发光体是什么元素。
光谱管：比较细的封闭玻璃管，里面装有某元素的低压气，管两端有两个电极。
把光谱管接在高压电源上，光谱管就可以发光，用摄谱仪可摄下其光谱，用途：观察某种元素光谱。
3.吸收光谱：高温物体发出的白光通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生光谱。
实际见到的光谱是连续光谱的背景上出现几条暗线。
比较吸收光谱暗线与同种元素发射光谱中的明线条数和位置均相同。
这表明低温气体原子吸收的光，恰好正是该种原子高温时发出的光。
吸收光谱的谱线也是特征谱线。
4.光谱分析：根据光谱鉴别物质和确定它的化学组成，这种方法叫光谱分析。
光的粒子性一.光电效应1.实验：装置：验电器、锌板、用导线连接锌和验电器。
现象：当紫外线照射锌板时，验电器金属箔张开，验电器带电。
解释实验现象：当光照射锌板时电子从锌板表面飞出来，使锌板带正电，与其连接的验电器带电而金属箔张开。
2.光电效应：在光照射下物体发射光子的现象。
光电子：光电效应中发射出来的电子。
对于碱金属可见光也能出现光电效应。
3.光电效应主要规律，利用图6所示装置进行研究，C为石英窗口，金属板K，A、A为抽成真空的容器。
光电流：光照射极板K时产生光电子，在电场作用下光电子运动到A极板，电流表指示有电流。
在不能发生光电效应时无光电流。
(1)极限频率：对于任何一种金属，入射光的频率必须大于某一个极限频率才能产生光电效应，低于这个频率的光无论强度如何，照射时间多长都不能产生光电效应。
(2)光电效应的瞬时性：在做实验时，几乎在光照射同时，电流计指示有电流，用手挡住光线马上无光电流。
(3)在单位时间里从极板K发射出的光电子个数跟入射光的强度成正比。
在入射光强度一定时，加大K、A极板间正向电压（A板为高电势），光电流逐渐加大，当电压大到某值时，光电流不再增大，达到饱和值，称为饱和电流。
当入射光的强度增大饱和电流值增大，光的强度为原来几倍，饱和电流值也为原来几倍，饱和电流的产生是光电效应过程中产生的光电子全部到达A极板，单位时间里产生光电子个数越多，饱和电流值越大。
故此单位时间产生光电子个数是入射光强度决定。
(4)光电子最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大。
把K、A极板间正向电压减小为零时，仍有光电流，表明光电子有初动能，不用电场作用也可达到A板，当把K、A极板间电压调为反向电压，对电子做负功，仍然有光电流存在，原因是电子初动能大于电场的功，仍可达A极板，当反向电压增大为v0时，电场力负功W=v0e且等于电子最大初动能，即E km=v0e，光电子不能达到A极板，光电流消失。
v0为反向截止电压。
当实验中增大光的照射强度时，反向截止电压不变，即光电子最大初动能不变。
当改用更高频率的光入射时，反向截止电压增大，入射光频率越大，反向截止电压越大，表明光电子初动能越大。
二.光子上述光电效应的规律，用光的波动理论均无法解释，而且与光的波动理论矛盾。
1.光子：光是不连续的，而一份一份的，每一份光叫一个光子。
光子的能量跟频率有关，其大小为E=。
h：普郎克恒量，h=6.63×10－34J·s。
：光的频率。
2.对光电效应的解释。
(1)逸出功：光电子克服原子的引力所做的功，对于不同金属有不同的逸出功。
产生光电效应的条件是入射光子能量必须大于等于这种金属的逸出功。
同种金属的逸出功一定，所以产生光电效应需要光子最低频率一定，此频率为极限频率。
不同金属逸出功不同极限频率不同，低于极限频率的光，无论强度多大也不能产生光电子。
(2)某种频率光的强度是由单位时间通过某截面光子个数决定。
光的强度增大就是单位时间照射到金属表面光子个数增大，产生光电子个数增多。
(3)最大初动能是金属原子最外层的电子得到光子能量不受任何作用而离金属表面而具有的动能。
接受光子能量为，克服逸出功W，最大初动能。
此方程为爱因斯坦光电效应方程。
可知最大初动能与入射光频率的关系，但不是正比关系。
三.光的波粒二象性。
光具有波动性，为电磁波，同时又具有粒子性。
电磁波的能量是一份一份的。
决不能把光的粒子性用宏观的颗粒来理解。
应用物质波来理解波粒二象性。