最新高中物理精华解析:光的波动性

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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。

高考物理 光的波动性课件

高考物理 光的波动性课件
自然

自然光
偏振片

——要点深化—— 1.自然光与偏振光的区别 除了直接从光源发出的光外,日常生活中遇到的光大都是偏振光. (1)自然光:在任意一个垂直于光传播方向振动的光波的强度都相同. (2)偏振光:在垂直于光波传播方向的平面内,只沿某一个特定方向振动的光.
2.偏振光的产生方式 (1)自然光通过起偏器:通过两个共轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光,叫起偏器.第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光,叫检偏器. (2)自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.
(2)干涉和衍射的图样有相似之处,都是明暗相间的条纹.只是干涉条纹中各条纹宽度和亮度都相同,而衍射条纹中各条纹宽度和亮度均不等,中央条纹最宽最亮.
2.光的直线传播与光的衍射的关系 光的直线传播只是一种特殊情况和近似说法.光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的.在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,衍射现象不明显,也可以认为光是沿直线传播的.在障碍物的尺寸可以与光的波长相比,甚至比光的波长还小时,衍射现象十分明显,这时就不能说光是沿直线传播的了.
图2
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 解析:双缝干涉条纹平行等距,且波长越大,条纹间距越大,而红光波长大于蓝光波长,故第一幅图为红光,第三幅图为蓝光;又由于黄光波长比紫光波长大,故第四幅图为黄光的衍射图样,第二幅为紫光的衍射图样. 答案:B
知识点三 光的偏振 ——知识回顾—— 1.光的偏振:沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫 , 通过 后只剩下沿某一方向振动的光叫偏振光. 2.光的偏振证明了光是一种 波.

高考物理总复习知识讲解光的波动性

高考物理总复习知识讲解光的波动性

物理总复习:光的波动性编稿:李传安 审稿:【考纲要求】1、知道光的干涉条件及现象;2、知道薄膜干涉的相关应用;3、知道光的衍射及偏振现象,了解其相关应用;4、知道光的干涉和衍射的区别与联系;5、能利用光的干涉实验测定光的波长。

【知识网络】【考点梳理】考点一、光的干涉要点诠释:1、1801年,英国物理学家托马斯·杨通过双缝实验成功地观察到了光的干涉现象,证明了光的确是一种波。

2、光的干涉现象 在两列光波的叠加区域,某些区域相互加强,出现亮纹,某些区域相互减弱,出现暗纹,且加强和减弱的区域相间,即亮纹和暗纹相间的现象。

3、干涉条件 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:①利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。

②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)。

下面四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。

4、干涉区域内产生的亮、暗纹 亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即(n=0,1,2,3,……) 暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即(n=0,1,2,3,……) 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n δλ=(21)2n λδ=-L x dλ∆=x λ∆∝屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。

5、薄膜干涉 当光照射到薄膜上时,可以看到在薄膜上出现明暗相间的条纹。

当入射光是白光时,得到彩色条纹,当入射光是单色光时,得到单色条纹。

参与薄膜干涉的两列光是分别从薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。

用薄膜干涉可以检查工件表面是否平整,在透镜表面涂上增透膜以增大透射光。

薄膜干涉中的色散: (1)成因:由膜的前后表面反射回来的光叠加的结果,所以观察时只能在光源的同侧才能看到。

2024高考物理波动光学知识点清单与题型分析

2024高考物理波动光学知识点清单与题型分析

2024高考物理波动光学知识点清单与题型分析一、波动光学基础知识1. 光的波动性特征- 光的波动模型和粒子模型- 光的波长、频率和波速的关系2. 光的干涉现象- 干涉的条件与产生干涉的光源- 杨氏双缝实验和杨氏双缝衍射公式3. 光的衍射现象- 衍射的条件与产生衍射的光源- 单缝衍射和衍射角的推导4. 光的偏振现象- 光的偏振特性和光束的偏振- 马吕斯交叉实验和马吕斯定律二、波动光学的应用1. 光的光谱与光栅- 光谱的分类和性质- 光栅的原理和光栅方程2. 光的薄膜与薄膜干涉- 薄膜的构成与性质- 薄膜干涉的条件和薄膜干涉的应用 3. 光的多普勒效应- 多普勒效应的概念和表达式- 光的红移和蓝移现象4. 激光的基本原理- 激光的特性和产生激光的条件- 激光的应用领域和技术三、波动光学的高考题型分析1. 选择题- 对波动光学基础知识的理解与应用 - 对波动光学应用领域的认识与分析 2. 解答题- 利用波动光学理论解析实际问题- 运用光的干涉、衍射、偏振等原理解决问题3. 综合题- 将波动光学知识结合其他物理知识进行综合分析与解决问题- 理论知识与实践应用相结合的综合能力考察结语:本篇文章对2024年高考物理波动光学知识点进行了清单和题型分析,并按照格式要求进行了整洁排版。

通过系统的学习和掌握波动光学的基础知识,加强对光的干涉、衍射、偏振等现象的理解与应用,以及熟悉波动光学在实际问题解决中的应用,考生们能够提高解题的能力和水平,顺利应对高考物理波动光学相关考题,取得理想的成绩。

光的偏振与光的波动性知识点总结

光的偏振与光的波动性知识点总结

光的偏振与光的波动性知识点总结光是一种电磁波,在传播过程中具有波动性和偏振性。

理解光的偏振和波动性对于研究光学现象和应用具有重要意义。

本文将对光的偏振和波动性的知识点进行总结。

一、光的波动性光的波动性是指光的传播具有波动性质。

光波的特点包括波长、频率和振幅。

1. 波长:光波的波长指的是两个相邻波峰(或波谷)之间的距离,通常用λ表示。

波长与光的颜色有关,不同波长的光具有不同的颜色。

2. 频率:光波的频率指的是单位时间内波峰(或波谷)的个数,通常用ν表示。

频率与波长之间有关系:频率等于光速除以波长,即ν=c/λ,其中c为光速。

3. 振幅:光波的振幅表示波的强度或能量大小。

振幅越大,波的强度越大。

二、光的偏振光的偏振是指光波中的电矢量(电场的方向)仅在一个特定的方向上振动。

光的偏振可以通过偏振片实现。

常见的偏振情况包括自然光、线偏振光和圆偏振光。

1. 自然光:自然光是指光波中的电矢量在所有方向上均匀振动,其光波是由许多不同方向的分量构成的。

2. 线偏振光:线偏振光是指光波中的电矢量只在一个平面上振动,其振动方向可以是任意的。

线偏振光可以由偏振片产生,偏振片只允许某个特定方向上的光通过,而将其他方向上的光吸收或透过。

3. 圆偏振光:圆偏振光是指光波中的电矢量在平面内旋转,形成螺旋状振动。

圆偏振光可以由波片产生,波片具有调整电矢量旋转方向和速率的功能。

三、光的偏振与光的波动性之间的关系光的偏振与光的波动性有密切的联系。

光的波动性决定了光的传播方式和性质,而光的偏振则涉及光波的方向性和振动方式。

1. 光波与偏振:光波可以存在不同的偏振状态,包括线偏振、圆偏振和自然光。

不同偏振状态的光波在传播中表现不同的特性,如透过偏振片的能力和相位差的变化等。

2. 光的波动性与固体材料:光的波动性对于固体材料的光学性质和物理行为具有重要影响。

例如,光的折射、反射、散射和干涉等现象都可以通过光的波动性来解释。

3. 光的偏振与光学器件:光的偏振可用于设计和制造各种光学器件和设备,如偏振镜、液晶显示屏等。

光的波动性解释光的波动性和干涉

光的波动性解释光的波动性和干涉

光的波动性解释光的波动性和干涉在物理学中,光被认为是一种电磁波,具有波动性。

光的波动性可以通过干涉现象来解释。

干涉是指两束或多束光波相遇时产生的相互影响现象。

光的波动性是基于光是由电场和磁场组成的电磁波的性质。

光波在空间中传播时,电场和磁场的振动会引发电磁波的传播。

这种振动以波的形式传播,并在传播过程中具有波动性。

干涉现象是光的波动性的重要证据之一。

当两束光波相遇时,它们会叠加形成一个新的波形。

如果两束波的幅度相位相同,它们将加强,形成明亮的干涉条纹,我们称之为构成干涉的光波是相干的。

相反,如果两束波的相位差为180度,它们将相互抵消,形成暗的干涉条纹。

干涉现象可以用光的波动性解释。

当两束光波相遇时,它们的电场和磁场在空间中叠加。

根据波动理论,电场和磁场的叠加会导致干涉现象。

例如,在双缝干涉实验中,当光波通过两个狭缝时,它们会发生干涉现象,形成明暗相间的干涉条纹。

这可以通过波动理论来解释,即两个狭缝成为两个波源,它们产生的波相互叠加形成干涉条纹。

干涉现象的解释不仅能够证明光的波动性,还能用来解释各种干涉器件的工作原理。

例如,杨氏双缝干涉仪利用两个狭缝产生相干光波,通过观察干涉条纹的变化可以推断出光的波动性。

同样地,迈克尔逊干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪利用光的波动性来测量光的相位差和其它参数。

光的波动性和干涉不仅在物理学中有重要的意义,在实际应用中也具有广泛的应用。

干涉现象被用于光的测量、干涉光谱仪的设计、光学薄膜的制备等领域。

通过对光的波动性和干涉的研究,我们可以更好地理解光的行为,并将其应用于各种实际问题中。

总的来说,光的波动性和干涉是光学中重要的概念。

光的波动性通过干涉现象得到解释,并且在理论研究和实际应用中具有广泛的意义。

通过不断深入研究和探索,我们可以更加全面地了解光的波动性和干涉现象的本质。

高中物理第五章光的波动性章末总结课件教科版选修34

高中物理第五章光的波动性章末总结课件教科版选修34

生的条件
暗条纹:Δr=(2k-1) λ (k=1,2,3,…) 2

条纹间距:Δx=__d__
实验:用双缝干涉测量光的波长
薄膜干涉及应用
发生明显衍射的条件:孔或障碍物的尺寸与光的波长
相差不多甚至比光的波长还要小
光 光的衍射 衍射图样:单色光是明暗相间、非均匀 分布的条纹(与

干涉图样进行区分)


激光医学、激光照排、光盘等

重点探究
一、光的干涉
1.产生干涉的条件 两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光. 2.产生亮、暗条纹的条件 当Δr=kλ(k=0,1,2,3,…)时出现亮条纹;当Δr=(2k-1) λ (k=1,2,3,…)
2 时出现暗条纹. 相邻亮(或暗)条纹间距:Δx=dl λ. 3.双缝干涉图样的特点 单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹,白光照射时为彩色条纹.
实例:单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射(泊松亮斑)

线偏振光与自然光的区别
性 偏振 线偏振光的获得方法:(1)用偏振片;(2)让反射光与折射 光垂直,则它们都成为线偏振光
偏振现象说明光是_横__波__

特点: 强度大 、方向性好、单色性好、 相干性 好、覆盖

波段宽而且可调谐

激光 应用:激光加工、激光全息照相、激光检测、激光通信、
现若在图甲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
C.不变
B.变密 D.消失
图2
解析 答案
二、单缝衍射与双缝干涉的比较
区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法 (1)根据条纹的宽度区分:双缝干涉的条纹是等宽的,条纹间的距离也是 相等的;而单缝衍射的条纹,中央亮条纹最宽,两侧的条纹变窄. (2)根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央亮条纹往两侧亮度变 化很小;而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗.

光学现象物理知识点总结

光学现象物理知识点总结

光学现象物理知识点总结一、光的波动性和光的粒子性1. 光的波动性光的波动性是指光具有波动特性。

在19世纪中期之前,人们一直认为光是一种由微粒构成的物质,是一种粒子的传播。

而光的波动性是由光的干涉、衍射等现象证实的。

光的波动性表现为光的传播具有波的传播特性,包括干涉、衍射等现象。

2. 光的粒子性光的粒子性是指光具有粒子特性,它可以用一定能量的光子来描述。

光的粒子性是由光的光电效应和光的康普顿散射等实验结果证实的。

光的粒子性表现为光与物质的相互作用时,可以用光子的能量和动量来描述。

二、光的传播1. 光的传播速度光的传播速度在真空中的数值是一个物理常数,称为真空中的光速,通常用符号c表示,其数值约为3.00×10^8m/s。

2. 光的传播方式光的传播方式主要有直线传播和波传播两种方式。

在介质中,光的传播会发生折射和反射等现象。

三、折射1. 折射定律折射定律是描述光在介质中由于传播速度的变化而发生的折射现象的定律,它由威尔士法老内斯·召里发现。

折射定律表明,光线从一种介质进入另一种介质时,入射角和折射角之间的关系。

2. 折射率折射率是介质对光的折射能力的一个度量,它定义为介质中光的传播速度与真空中光速的比值。

当光从真空中进入一个介质中时,介质的折射率n可以表示为n=c/v,其中c是真空中的光速,v是介质中的光速。

四、反射1. 反射定律反射定律是描述光在界面上的反射现象的定律,它表明入射角和反射角相等。

反射定律适用于所有种类的界面上的光反射现象。

2. 镜面反射和漫反射物体表面的反射分为镜面反射和漫反射两种。

镜面反射是指入射光以确定的角度入射到光滑表面上,反射光沿入射光与法线共面的方向反射,反射光的方向可以用成像规律来描述。

漫反射是指入射光以各个方向入射到粗糙表面上,反射光沿各个方向反射,反射光的方向不可以用成像规律来描述。

五、衍射衍射是一种波动现象,是波在遇到障碍物或传播到开口处时发生的现象。

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一、光的波动性
1.光的干涉:两列光波在空中相遇时发生叠加,在某些区域总加强,某些区域减弱,
相间的条纹或者彩色条纹的现象.
(1) 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)。

(2) 形成相干波源的方法有两种:
①利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。

②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)。

(3) 杨氏双缝实验:
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,……)
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∝=∆d
l 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,S S 1 S 2 O P δ
所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。

(4) 薄膜干涉:
应用: ① 使被检测平面和标准样板间形成空气薄层,用单色光照射,入射光在空气
薄层上下表面反射出两列光波,在空间叠加。

干涉条纹均匀:表面光滑;不
均匀:被检测平面不光滑。

② 增透膜:镜片表面涂上的透明薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的4
1,在
薄膜的两个表面上反射的光,其光程差恰好等于半个波长,相互抵消,
达到减少反射光增大透射光强度的作用。

③ 其他现象:阳光下肥皂泡所呈现的颜色。

例1. 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:公式λd l 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2. 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8.1×1194Hz ,那么它设计的这种“增反
膜”的厚度至少是多少?
解: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:
注意关于衍射的表述一定要准确。

(区分能否发生衍射和能否发生明显衍射)
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。

(3)衍射现象:明暗相间的条纹或彩色条纹。

(与干涉条纹相比,中央亮条纹宽两边窄,是不均匀的。

若为白光,存在
一条白色中央亮条纹)
例3. 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: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.光谱:
光谱分析可用原子光谱,也可用吸收光谱。

太阳光谱是吸收光谱,由太阳光谱的暗线可查知太阳大气的组成元素。

4.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、γ射线。

各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。

各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的。

⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。



产生主要性质应用举例
红外
线
一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热
紫外
线
一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌
X射线阴极射线射到固体表
面穿透能力

人体透视、金属探伤
例4 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: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5. 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: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。

二、光的粒子性
1.光电效应
⑴在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。

(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)爱因斯坦的光子说。

光是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子,
光子的能量E跟光的频率ν成正比:E=hν
(3)光电效应的规律:
①各种金属都存在极限频率ν0,只有ν≥ν0才能发生光电效应;
②瞬时性(光电子的产生不超过10-9s)。

③光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光的的频率的增大而
增大;
④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比.
⑷爱因斯坦光电效应方程:E k= hν - W(E k是光电子的最大初动能;W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。


例6. 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 K
B.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= hν0
D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
解: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。

三、光的波粒二象性
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:光具有波粒二象性。

2.正确理解波粒二象性
波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义。

波粒二象
性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量。

⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为
波动性。

⑵ν高的光子容易表现出粒子性;ν低的光子容易表现出波动性。

⑶光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子
性。

⑷由光子的能量E=h ν,光子的动量λ
h p =表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。

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