光的波动性和粒子性专题
光的波动性和粒子性

专题二光的波动性和粒子性考情动态分析该专题内容,以对光的本性的认识过程为线索,介绍了近代物理光学的一些初步理论,以及建立这些理论的实验基础和一些重要的物理现象.由于该部分知识和大学物理内容有千丝万缕的联系,且涉及较多物理学的研究方法,因此该部分知识是高考必考内容之一.难度适中.常见的题型是选择题,其中命题率最高的是光的干涉和光电效应,其次是波长、波速和频率.有时与几何光学中的折射现象、原子物理中的玻尔理论相结合,考查学生的分析综合能力.此外对光的偏振降低了要求,不必在知识的深度上去挖掘.考点核心整合1.光的波动性光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光波为横波,光的电磁说则揭示了光波的本质——光是电磁波.(1)光的干涉①光的干涉及条件由频率相同(相差恒定)的两光源——相干光源发出的光在空间相遇,才会发生干涉,形成稳定的干涉图样.由于发光过程的量子特性,任何两个独立的光源发出的光都不可能发生干涉现象.只有采用特殊的“分光”方法——将一束光分为两束,才能获得相干光.如双缝干涉中通过双缝将一束光分为两束,薄膜干涉中通过薄膜两个表面的反射将一束光分为两束而形成相干光.②双缝干涉在双缝干涉中,若用单色光,则在屏上形成等间距的、明暗相间的干涉条纹,条纹间距L Δx和光波的波长λ成正比,和屏到双缝的距离L成正比,和双缝间距d成反比,即Δx=d λ.若用白光做双缝干涉实验,除中央亮条纹为白色外,两侧为彩色条纹,它是不同波长的光干涉条纹的间距不同而形成的.③薄膜干涉在薄膜干涉中,薄膜的两个表面反射光的路程差(严格地说应为光程差)与膜的厚度有关,故同一级明条纹(或暗条纹)应出现在膜的厚度相同的地方.利用这一特点可以检测平面的平整度.另外适当调整薄膜厚度.可使反射光干涉相消,增强透射光,即得增透膜.(2)光的衍射①条件光在传播过程中遇到障碍物时,偏离原来的直线传播路径,绕到障碍物后面继续传播的现象叫光的衍射.在任何情况下,光的衍射现象都是存在的,但发生明显的衍射现象的条件应是障碍物或孔的尺寸与光波的波长相差不多.②特点在单缝衍射现象中,若入射光为单色光,则中央为亮且宽的条纹,两侧为亮度逐渐衰减的明暗相间条纹;若入射光为白光,则除中央出现亮且宽的白色条纹外,两侧出现亮度逐渐衰减的彩色条纹.(3)光的偏振在与光波传播方向垂直的平面内,光振动沿各个方向均匀分布的光称为自然光,光振动沿着特定方向的光即为偏振光.自然光通过偏振片(起偏器)之后就成为偏振光.光以特定的入射角射到两种介质界面上时,反射光和折射光也都是偏振光.偏振现象是横波特有的现象,所以光的偏振现象表明光波为横波.(4)光的电磁本性麦克斯韦的电磁理论预见了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波理论的正确性.由于光波和电磁波都为横波、传播都不需要介质、在真空中传播速度相同(皆以光速c=3×108 m/s的速度传播),人们很自然地认为光波为电磁波.电磁波的频率范围很广,光波只是电磁波的一个小小的分支,不同电磁波的产生机理不同,且有不同的作用效果.将电磁波按一定的顺序排列即形成电磁波谱.其中的光谱,按成因可分为发射光谱和吸收光谱,发射光谱又分为连续光谱和明线光谱.可用于光谱分析的是原子特征谱线——明线光谱和吸收光谱.2.光的粒子性(1)光电效应及其规律金属在光照射下发射电子的现象叫光电效应现象,其实验规律如下:①任何金属都存在极限频率,只有用高于极限频率的光照射金属,才会发生光电效应现象.②在入射光的频率大于金属极限频率的情况下,从光照射到逸出光电子,几乎是瞬时的,时间不超过10-9s.③光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与光强无关.④单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比.(2)光子说因光电效应的规律无法用光的波动理论解释,为解释光电效应规律,爱因斯坦提出了光量子说:光是一份一份的,每一份叫一个光量子,每个光量子的能量为E=hv.并给出光电效应方程:E k m=hv-W.3.光的波粒二象性光在某些现象中显示波动性,在另外的现象中又显示粒子性,为说明光的全部性能,只能说光具有波粒二象性.大量光子的行为往往显示波动性,少数光子的行为往往显示粒子性;频率越低的光子波动性越强,频率越高的光子粒子性越强.链接·提示我们现在所说的光具有波粒二象性,与17世纪惠更斯的光的波动说和牛顿的光的微粒说有本质的区别:惠更斯的光的波动说和牛顿的光的微粒说是截然对立的、互不相容的两种学说,而我们现在所说的光的波粒二象性是既对立又统一的,如表征光的粒子性的光子说中,光的能量E=hv中v为光的频率,就是描述光的波动性的物理量;同样光的波动性实质是大量光子运动所表现出来的几率波.考题名师诠释【例1】如图4-2-1,当电键S断开时,用光子能量为2.5 eV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0.60 V时,电流表读数仍不为零.当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为()图4-2-1A.1.9 eVB.0.6 eVC.2.5 eVD.3.1 eV解析:S断开时电流表示数不为零,说明光电管在光照射下已经发生了光电效应现象.合上开关S后,光电管的两极间加上了一定的电压,两极间形成一定强弱的电场,但该电场是阻碍光电子向光电管的阴极运动的.当电压不够高、电场不够强的情况下,具有初动能的光电子仍可到达阳极而在电路中形成光电流,但当电压增大到一定数值后,若具有最大初动能的光电子不能到达阳极时,则电路中即不能形成光电流.由题设解得,具有最大初动能的光电子恰好克服0.60 V的电压做功后能到达阳极,即光电子的最大初动能E km=0.60 eV.由爱因斯坦光电效应方程E km=hv-W得:W=hv-E k m=(2.5-0.60) eV=1.9 eV.即选项A正确.答案:A点评:本题考查的就是对光电效应规律的理解,具有一定的难度,因为题目中给光电管加的已不是课本上常见的正向电压,而是反向电压.只有看懂电路图并真正理解了光电效应的规律,才有可能给出正确的解答.所以对各物理规律,一定要在理解上下工夫,真正弄懂弄通. 链接·思考若让你设计一个实验,测定某光电效应现象中逸出的光电子的最大初动能,应如何进行? 答案:实际上,该例题就提供了一个测定光电子最大初动能的方法:给光电管两极加一反向电压——光电管阳极接低电势、阴极接高电势,逐渐增大反向电压的大小,并观察串联于电路中的微安表,当电压增大至某一值时,电路中光电流恰为零,该反向电压即称为截止电压.由动能定理知,E km=eU止.可见,只要测出了截止电压v止,即可求出光电子的最大初动能E km.【例2】(经典回放)劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图4-2-2(1)所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到干涉条纹如图(2)所示.干涉条纹有如下特点: ①任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;②任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图(1)装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下看到的干涉条纹()A.变疏B.变密C.不变D.消失图4-2-2解析:由薄膜干涉的原理和特点可知:干涉条纹是由膜的上、下表面反射的光叠加干涉而形成的,某一明条纹或暗条纹的位置就由上、下表面反射光的路程差决定,且相邻明条纹或暗条纹对应的该路程差是恒定的,而该路程差又决定于条纹下对应膜的厚度差,即相邻明条纹或暗条纹下面对应的膜的厚度差也是恒定的.当抽去一纸片后,劈形空气膜的劈尖角——上、下表面所夹的角变小,相同的厚度差对应的水平间距离变大,所以相邻的明条纹或暗条纹间距变大,即条纹变疏.选项A正确.答案:A点评:此题的难度实际已超出课本要求的难度,但在题干中对劈形薄膜的干涉特点作了必要的补充说明,属“信息给予”类题型.对此类题的解答,关键在于对题给信息的全面正确理解.此种题型可以考查考生的阅读能力、提取有用信息的能力、理解能力等多种能力,可能代表一种命题倾向,平时做些此类练习,还是有一定好处的.链接·拓展我们观察漂浮在水面上的油膜时,也会观察到彩色的干涉条纹,但水面上的油膜厚度基本上是等厚的,干涉条纹又是如何形成的呢?答案:水面上油膜产生的干涉现象是与劈尖干涉不同的另一种干涉现象,发生干涉的两列光仍是油膜上、下表面的反射光.尽管各处膜的厚度相同,但对同一处膜的上、下表面反射的两列光的路程差除了与膜的厚度有关外,还与观察的角度有关,即在不同角度观察,会产生不同的路程差而出现或明或暗的干涉条纹.仔细观察油膜干涉现象,你会发现:当你改换观察角度时,油膜上彩色条纹的位置(分布情况)也发生相应的变化.为把这两种干涉现象加以区别,通常把劈尖干涉称为等厚干涉,而把后一种干涉称为等倾干涉.【例3】假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞后,电子向某一方向运动.光子将偏离原运动方向,这种现象称为光子的散射,散射后的光子跟原来相比()A.光子将从电子处获得能量,因而频率增大B.散射后的光子运动方向将与电子运动方向在同一直线上,但方向相反C.由于电子受到碰撞,散射光子的频率低于入射光子的频率D.散射光子虽改变原来的运动方向,但频率不变解析:由能的转化和守恒定律知,光子与电子碰撞后能量将减少,由光子能量E=hv知,碰后光子频率低于碰前光子频率,即选项C正确.答案:C点评:动量守恒定律和能的转化和守恒定律是自然界中普遍适用的两大主要定律,因此,在讨论任何问题时(无论是宏观问题还是微观问题),一定要注意这两个定律的应用.。
高中物理光的波动性和微粒性知识点总结

高中物理光的波动性和微粒性知识点总结高中物理中光的波动性和微粒性是每年高考的必考的知识点,可见其是很重要的,下面为同学们详细的介绍了光本性学说的发展简史、光的电磁说等知识点。
1.光本性学说的发展简史(1)牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象,光的反射现象.(2)惠更斯的波动说:认为光是某种振动,以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象.光的干涉的条件是:有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。
(相干波源的频率必须相同)。
形成相干波源的方法有两种:⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。
⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。
下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。
2.干涉区域内产生的亮、暗纹⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ=nλ(n=0,1,2,……)⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ= (n=0,1,2,……)页 1 第相邻亮纹(暗纹)间的距离。
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。
3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗。
⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
⑵发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小。
(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm 时,有明显衍射现象。
)⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大,而亮度变暗。
4、光的偏振现象:通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,只沿着一个特定的方向振动,称为偏振光。
光的偏振说明光是横波。
光的电磁说5.⑴光是电磁波(麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。
)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、γ射线。
光的波动性和粒子性

光的波动性和粒子性光,作为一种电磁波,既表现出波动性,又呈现出粒子性。
这一独特的性质,在许多科学家和物理学家的探索下逐渐被揭示。
本文将重点讨论光的波动性和粒子性,以及相关实验和理论的发现。
1. 光的波动性在17世纪,荷兰科学家惠更斯首次提出了光的波动理论。
他通过实验证实了光波在传播中的干涉和衍射现象,从而证明了光的波动性。
这一理论为后来的物理学家们提供了重要的研究基础。
在波动理论中,光被认为是一种电磁波,具有波长、频率和振幅等特性。
根据波动理论,光的传播遵循马克思韦尔方程和光的传播速度等规律。
光波的干涉和衍射现象都可以用波动理论解释。
2. 光的粒子性尽管波动理论能够很好地解释光的很多性质,但对于一些实验结果的解释却非常困难。
直到20世纪初,爱因斯坦提出了光的粒子性假设。
他认为光由一系列能量量子组成,这些量子被称为光子。
光的粒子性在实验中得到了进一步的验证,例如康普顿散射实验。
在康普顿散射中,光子与物质发生碰撞后改变了方向和能量,这种现象无法用波动理论解释,但可以通过光的粒子性来解释。
光的粒子性还可以通过光电效应等实验进行验证。
光电效应是指当光照射到金属表面时,会引起金属电子的排斥和释放。
爱因斯坦解释了光电效应,提出了“光子能量与光电子的能量关系”这一著名公式。
3. 光的波粒二象性在早期的物理学中,光的波动性和粒子性被认为是相互矛盾的。
然而,根据量子力学的发展,人们逐渐认识到光既具有波动性又具有粒子性,这就是著名的“波粒二象性”。
根据量子力学理论,光的波粒二象性可以通过波函数描述。
波函数表示了光的波动性和粒子性的概率分布。
当进行测量时,光会表现出其中一种性质,例如在干涉实验中表现出波动性,在光电效应实验中表现出粒子性。
波粒二象性的理论进一步推动了现代物理学的发展,不仅改变了人们对光的认识,也对其他粒子的研究产生了深远影响。
由此,光的波动性和粒子性成为了量子力学中的核心概念之一。
总结:光作为电磁波既具有波动性又具有粒子性,是物理学中研究的重要课题。
光的粒子性和波动性光的粒子性和波动性的解释

光的粒子性和波动性光的粒子性和波动性的解释光的粒子性和波动性的解释光既有粒子性又有波动性,这是物理学科中一个重要的研究领域。
通过对光的行为和性质进行观察和实验,科学家们发现了光既表现为粒子也表现为波动的现象。
本文将对光的粒子性和波动性的解释进行探讨。
一、光的粒子性光的粒子性也被称为光子性,即将光看作由一连串粒子组成的“粒子束”。
这一概念最早由爱因斯坦在20世纪初提出,并由此解释了一些实验中光的行为,例如光电效应。
光子是光的最基本的单位,具有能量和动量。
根据量子理论,能量和动量的传递是以光子为介质完成的。
光的能量正比于光的频率,具有量子化的特性。
当光与物质相互作用时,光子与物质中的电子发生相互作用,产生电子跃迁等现象。
实验中也可以观察到光的粒子性。
例如,当光通过一个狭缝时,可以看到光在狭缝背后的屏幕上形成一系列亮暗相间的斑纹,这被解释为光的粒子作为波动的结果,通过狭缝后以波动的方式传播。
二、光的波动性光的波动性是指光在传播中表现出的波动行为。
这一概念最早由赫兹于19世纪末观察到,他利用一系列实验证明,光的波动性与电磁波的波动性是一致的。
光的波动性可以通过许多实验进行观测。
例如,干涉实验是一种常用的方法。
当两束光线发生干涉时,可以看到亮暗相间的干涉条纹。
这一现象可以用波动理论解释,即当两束光的波峰或波谷重叠时,干涉现象产生。
衍射实验也是证明光的波动性的重要实验证据。
当光通过一个孔或狭缝时,会发生衍射现象,即光波会在孔或狭缝的周围弯曲传播。
这表明光具有波的特性,可以在物体的边缘产生扩散或条纹。
三、波粒二象性光既具有粒子性又具有波动性,被称为波粒二象性。
这一概念是由德布罗意和波尔提出的,并被量子理论广泛接受。
根据波粒二象性理论,光既可以作为粒子解释光电效应等现象,又可以作为波动解释干涉和衍射等现象。
波粒二象性的解释涉及到量子理论中的波函数概念。
波函数描述了光粒子或光波的性质,通过波函数的变化可以解释光在实验中的行为。
光的波动和粒子性质

光的波动和粒子性质光是一种电磁波,具有波动性质,同时也表现出粒子性质。
这种波动和粒子性质的相互转换使得光在科学研究和应用中具有广泛的用途和重要性。
本文将介绍光的波动性和粒子性质,并探讨它们在光学和量子物理中的应用。
一、光的波动性质作为一种电磁波,光具有许多波动性质。
首先,光传播时呈现出传统的波动特征,如折射、反射和干涉。
著名的双缝干涉实验证明,光可以通过干涉现象展示出波粒二象性。
其次,光的波长和频率与其能量相关,遵循电磁波的波动方程。
这种波动性质使得光能够穿过各种介质并在传播过程中发生弯曲和散射。
光的波动性还表现在光的波长范围和不同颜色的展现上。
根据波动性质,我们可以将光分为不同的频率和波长,包括可见光、紫外线、红外线等。
这种不同波长的光在物质中的相互作用和传播速度也不同,从而产生了很多有趣的光学现象。
二、光的粒子性质光作为一种电磁波,也表现出粒子性质,即光子的特性。
光子是一种没有质量和电荷的粒子,携带着能量和动量。
在量子物理学中,光子被看作是电磁辐射的基本单位,它的能量与光的频率成正比。
根据光的频率,光子可以携带不同的能量,并且具有不同的颜色和强度。
光的粒子性可以通过光电效应来解释。
光电效应是指当光照射到金属表面时,光子的能量足够大,可以将金属中的电子击出。
这种现象只能通过将光看作粒子(即光子)来解释,而不能仅仅通过光的波动性质来理解。
光的粒子行为不仅在光电效应中得到证明,还可以通过康普顿散射和光子间碰撞等实验进行验证。
三、光的波粒二象性光既具有波动性质,又表现出粒子性质,这种波粒二象性使得光在科学和技术中具有广泛的应用。
例如,基于光的干涉和衍射现象,我们可以实现光的激光器、光纤通信和光学仪器等技术。
而借助光的粒子性,我们可以发展光电子学、光谱学和光量子计算等领域。
光的波粒二象性还在量子物理学中有重要的应用。
根据波函数和量子力学的原理,我们可以描述光的行为,并研究与光相关的量子物理现象。
例如,量子力学中的著名实验“双缝干涉实验”通过波粒二象性的描述,揭示出量子超越效应和量子纠缠现象。
光的粒子性和波动性的表现

光的粒子性和波动性的表现
光的粒子性和波动性的表现有哪些?
波动性:光的干涉,衍射,偏振光透过偏振器件光强所遵循的马吕斯定律也可以说明光的
波动性
粒子性:光电效应,康普顿效应
a粒子的散射实验证明的是原子的核式结构,而不是光的粒子性
光照射到金属表面,然后斤数里的电子从表面逸出,这种现象证实了光的粒子性,另
外光还具有波动性,衍射实验就展现了光的波动性,光的粒子性和波动性的表现各有
不同,那么光的粒子性和波动性的表现是什么呢?光的粒子性通常涉及到能量交换时
体现,表现有光的直线传播、光电效应、氢光谱的原子特征光谱不连续、康普顿效应、干涉实验等。
光的波动性通常在传播的过程中体现,表现有光的干涉、衍射、偏振、
光的电磁波属性、马吕斯定律、光的色散、反射、折射等。
光的波动性是光会衍射、干涉等波的现象,典型的就是双缝干涉。
光的粒子性是光像小颗粒一样,典型的就是光电效应,光子像子弹一样“打”出电子。
当然波动性和粒子性都是硬币的两面,至于用那一面说话,取决于那一面更方便,或
者说更适合。
一般来说,光的波长越短,对应的单个光子能量越高,光的粒子性越强,像伽马射线,X射线;而光的波长越长,单个光子能量越低,光的波动性越强,像红
外线、微波等一般只提波动性。
单光子双缝干涉中,光即表现出波动性又表现出粒子性。
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
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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
光的波动与粒子性

光的波动与粒子性一、光的波动特性光是一种电磁波,具有波动性质。
当光通过介质时,会发生折射、反射、干涉和衍射等现象,这些现象都是光的波动性的表现。
1. 折射折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时,发生方向的改变。
根据斯涅尔定律,光在两个介质之间传播时,入射角、折射角和两个介质的折射率之间存在着固定的比例关系。
2. 反射反射是指光线遇到界面时发生的方向改变,光线从相遇界面返回原来介质的现象。
光的反射满足反射定律,即入射角等于反射角。
3. 干涉干涉是指两束或多束光波相遇后互相叠加形成干涉图样的现象。
干涉现象表明光波具有波动性质,不同光波之间可以相互加强或相互抵消。
4. 衍射衍射是指光通过一个孔或者绕过障碍物后,发生的波动现象。
衍射现象进一步验证了光的波动性质。
二、光的粒子性质除了波动性质,光还具有粒子性质。
这一概念最早由普朗克提出,并在后来由爱因斯坦的光电效应实验证实。
1. 光电效应光电效应是指在光的照射下,金属表面会发射出电子的现象。
根据实验结果,光电效应无法被纯粹的波动理论解释,只有引入光的粒子性质,才能得到合乎实际的解释。
2. 光子爱因斯坦提出了光的粒子性质的概念,并称光的粒子为光子。
光子具有动量和能量,其能量与频率成正比,与波长成反比。
光子的能量由Planck公式给出。
三、波粒二象性光的波动性与粒子性并不矛盾,而是波粒二象性的统一体现。
根据德布罗意关系,物质粒子都具有波动性,并且波长与动量有直接的关系。
1. 光的干涉与衍射光的波动性使得光在通过狭缝、孔或其他具有波长相当的结构时,会产生干涉和衍射的现象。
这些现象是光的波动性质的表现。
2. 光子的粒子性质光的粒子性质由光子表示,光子在光电效应中表现出来。
光的粒子性质可以解释光在与物质之间相互作用时的行为,如散射、吸收等。
综上所述,光既具有波动性质,也具有粒子性质。
光的波动性与粒子性在不同的实验和情境下都能得到验证。
光的波粒二象性不仅在光学领域具有重要意义,也对量子力学的发展起到了重要推动作用。
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A.光的折射现象、色散现象
B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、偏振现象
D.光的直线传播现象、光电效应现象
(2006)19.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0,
A 当用频率为2υ0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B 当用频率为2υ0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hυ0
C 当照射光的频率υ大于υ0时,若υ增大,则逸出功增大
D 当照射光的频率υ大于υ0时,若υ增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍(2006)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:ABD
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后,干涉现象消失
其中正确的是。
(2008年天津)16.下列有关光现象的说法正确的是A
A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大
B.以相同入射角从水中射向空气,紫光能发生全反射,红光也一定能发生全反射
C.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度(2009 天津)7.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光C
A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大
D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大
(2009 重庆)21.用a、b、c、d表示四种单色光,若A
①a、b从同种玻璃射向空气,a的临界角小于b的临界角;
②用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验,c的条纹间距最大
③用b、d照射某金属表面,只有b能使其发射电子。
则可推断a、b、c、d可能分别是
A.紫光、蓝光、红光、橙光
B. 蓝光、紫光、红光、橙光
C.紫光、蓝光、橙光、红光
D. 紫光、橙光、红光、蓝光
(2010 北京)14.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是C
A.在相同介质中,绿光的折射率最大B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小
λ⨯=∆d L X (2011 北京)14.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S 时,在光屏P 上
观察到干涉条纹,要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以C
A .增大S 1与S 2的间距
B .减小双缝屏到光屏的距离
C .将绿光换为红光
D .将绿光换为紫光
(2011 上海)9.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示,由此可推知
(A)②来自于原子核外的电子D
(B)①的电离作用最强,是一种电磁波
(C)③的电离作用较强,是一种电磁波
(D)③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子
(2012)16.在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹间距,该同学可以采用方法有(AC )
A.改用红光作为入射光
B.改用蓝光作为入射光
C.增大双缝到屏的距离
D.增大双缝之间的距离。