2022年中考物理光学辅导－光的本性

(一)光的本性的学说

(二)光的干涉和衍射

1、光的干涉：

(1)产生条件：两束频率相同的光迭加

(2)干涉现象：

I.双缝干涉(1801年杨氏实验)

实验装置：单缝(单孔)获得频率一定的线(点光源;双缝(双孔)将频率一定的光分成两束

条纹特征：单色光：中央亮纹;两侧明暗相间;宽度相等，亮度基本相同;条纹间距(宽度：ΔX=Lλ/d)

白光：中央为白色;两侧明暗相间的条纹;每条亮纹靠近中央为紫色，外侧为红色

条纹明暗：距离两缝路程差为半波长的奇数倍为暗条纹;偶数倍为亮条纹

II.薄膜干涉：

相干光的获得：一定频率的光经薄膜前后表面反射，两束频率相同的反射光相迭加

条纹特征：单色光：明暗相间

白光：彩纹;同一亮条纹薄膜薄处为紫光，厚处为红光

应用：检查平面、增透膜(入射光波长的1/4，淡紫色的原因)

2、光的衍射

(1)产生条件：孔、缝或障碍物的尺寸很小，与可见光波长相比差不多或更小时才有明显的衍射现象

(2)干涉现象：

I.单缝衍射：

条纹特征：单色光：中央条纹宽而亮;两侧明暗相间的条纹;两侧条纹窄而亮度递减快

白光：中央条纹为宽亮的白色条纹;两侧为彩纹，每一亮纹内侧为紫色，外侧为红色

条纹观察：游标卡尺的构造、原理、读数方法;缝由0.2mm变宽时条纹由稀变密

II.小孔衍射：孔由大到小：屏上见到的现象：亮斑→小孔成像→衍射花样;

单色光：中央亮点大而亮;四周明暗相间圆条纹窄而亮度递减快;

白光：中央为白色亮点，四周彩纹;中央亮点大而亮，四周彩纹窄而暗

III.不透明圆盘衍射：影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条文，阴影中心有亮斑-泊松亮斑来源:考试

(三)光的电磁本性

(四)光电效应：

1、意义：在光(包括不可见光)照射下，从物体发射出电子的现象叫光电效应

2、实验规律：I.每种金属都有一种极限频率ν0，入射光的ν〉ν0才发出光电子，入射光ν〈ν0不论光照射时间多长，光多强也不能发生光电效应;II.光电子的最大初动能随入射光的ν的增大而增大，与光强无关;III.瞬时发生：入射光照射到金属上到发射电子几乎不需要时间，小于1纳秒;IV.饱和光电流与光强度成正比

3、波动说与光电效应的矛盾：波动理论：光的能量由光的强度决定，光的强度又由光的振幅决定，与频率无关;波动理论与光电效应实验的前3条矛盾

4、光子说对光电效应的解释：

——I.金属中的一个电子吸收一个光子的全部能量;

——II.逸出功W是从金属表面上逸出的电子克服原子核的引力做的功，W由金属本身的特性决定，对一种金属为定值;III.从能量关系搞清mvm2/2=hν-W(不要求计算)

(五)光谱

光谱分析：原理：利用明线、吸收光谱中的特征谱线;用途：鉴别物质、确定成分

(六)光的波粒二象性

1、光既具有波动性，又具有粒子性，有的波动性显著，有的粒子性显著

2、物质波：也称德布罗意波，波长λ=h/p.

3、波粒二象性中的波是几率波(物质波)，不是机械波，也不是电磁波，不是宏观意义中的波;波粒二象性中的粒子也不是宏观意义中的粒子(质点)，光子运动既没有一定的轨道，是无规则的，与质点运动不同，不遵从牛顿定律。

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