1、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= cnb）v, 和 f 的关系： v= f3）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）（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
2、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 x。下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离， x 将增大B.如果增大双缝之间的距离， x 将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离， x 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， x将增大 解析：公式 x l 中 l 表示双缝到屏的距离， d表示双缝之间的距离。d因此 x 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 。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
3、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 8.11014Hz，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 =c/=3.7 10-7m ，在膜中的波长是 /=/n=2.47 10-7m，因 此膜的厚度至少是 1.210-7m。2、光的衍射（1）现象：单缝
4、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 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
5、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 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。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、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。无线电波红外线可见光紫外线X 射线射线组成频率增大波减小产生机理在振荡电原子的内原子核受路中，自原子的外层电子受到激发产层电子受到激发后由电子作生的产生的周期性运动产生红外线、紫外线、
6、X 射线的主要性质及其应用举例种类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、加热紫外一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成 VD2X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤实验证明： 物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长 m和物体温 度 T 之间满足关系 m 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。可见光频率范围是 3.9-7.51014Hz，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
7、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 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。A.P、Q 间应接高压直流电，且
8、 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。光谱1观察光谱的仪器，分光镜 光谱的分类，产生和特征特征发射光谱连续光谱由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成明线光谱由稀薄气体发光由不连续的一些亮线
9、组成吸收光谱高温物体发出的 白光，通过物质后 某些波长的光被 吸收而产生的在连续光谱的背 景上，由一些不连 续的暗线组成的 光谱 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。将 E 的振动称为光振动自然光。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
10、叫自然光。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
11、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：任何一种金属都有一个极限频率， 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） ，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 109 秒。 对爱因
12、斯坦光电效应方程 EK= h-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 EKB.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 0 之间应满足关系式 W= h0D.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 EK= h-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 VA 的。其它光电子的初动能都小于这个值。若入射光K的频率恰好是
13、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= h0。由 EK= h -W 可知 EK 和之间是一次函数关系， 但不是成正比关系。 本题应选 C。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.1.9eV B.0.6eVC.2.5eV D.3.1eV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
14、为 0.6eV 。由EK= h-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
15、： 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 1034JS4、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：光具有波粒二象性。2、个别粒子显示出粒子性， 大量光子显示出波动性， 频率越
16、低波 动性越显著，频率越高粒子性越显著3、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。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。高的光子容易表现出粒子性； 低的光子容易表现出波动性。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。由光子的能量 E=h，光子的动量 p h 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 和波长。已知由激光器发出的一细束功率为 P=0.15kW 的激光束，竖直向上
17、照射在一个固态铝球的下部， 使其恰好能在空中悬浮。 已知铝 的密度为 =2.7103kg/m 3，设激光束的光子全部被铝球吸收， 求铝球 的直径是多大？（计算中可取 =3 ，g=10m/s 2）设每个激光光子的能量为 E，动量为 p，时间 t 内射到铝球上 的光子数为 n，激光束对1 铝球的作用力为 F，铝球的直径为 d，则有：6因此 F= g d3，由以上各式解得 d=0.33mm四、物质波（德布罗意波）由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概念：任何一个运动着的物体都有 一种波与它对应，该波的波长 = hp。 试估算一个中学生在跑百米时的德布
18、罗意波的波长。估计一个中学生的质量 m50kg ，百米跑时速度 v7m/s ，则h 6.63 10 34 36 m1.9 10 m p 50 7由计算结果看出，宏观物体的物质波波长非常小，所以很难表现 出其波动性。为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是A.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射B.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不 容易发生明显衍射C.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更 容易发生明显衍射D.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更 容易发生明显衍射 解析：为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的。因为 可见光的波长数量级是 10-7m，远大于纳米， 会发生明显的衍射现象， 因此不能精确聚焦。 如果用很高的电压使电子加速， 使它具有很大的 动量，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了。因此本题应 选 A 。
