《光學(xué)部分總復(fù)習(xí)課件》

光源直線(xiàn)傳播規(guī)律（幾何方法）光的傳播速度（物理實(shí)質(zhì)）基本規(guī)律反射定律色散基本光學(xué)器件成像規(guī)律全反射折射定律面鏡透鏡棱鏡幾何光學(xué)部分一、光的直線(xiàn)傳播：1.光的直線(xiàn)傳播-----

光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播。本影和半影，日食和月食2、光的直線(xiàn)傳播的現(xiàn)象（1）小孔成像.（2）影定義：在物體的后面光線(xiàn)照不到的區(qū)域.影的分類(lèi)本影半影光線(xiàn)完全照不到的區(qū)域.在此區(qū)域看不到光源.只有部分光源能照到的區(qū)域，在此區(qū)域只能看到光源的一部分（應(yīng)用）日食、月食.

注意：①不可能出現(xiàn)月環(huán)食；這是由日、地、月三者間的距離所決定的；②月亮全部在地球半影區(qū)時(shí)不會(huì)形成月食。例1：當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽(yáng)與月亮之間時(shí)就會(huì)發(fā)生月食,圖給出了地球擋住太陽(yáng)的影區(qū).當(dāng)月球部分進(jìn)入_____影區(qū)時(shí)發(fā)生月偏食.當(dāng)月球全部進(jìn)入_____影區(qū)時(shí),就會(huì)發(fā)生月全食.BAA太陽(yáng)地球BB

例2：當(dāng)月球運(yùn)行到太陽(yáng)和地球之間適當(dāng)位置時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)日食（如下圖）．在A、B處的人們看到的是日____食，A處看到的是______圖形象，B處看到的是____圖形象；在C處的人們看到的是____食，看到的是____圖形象．若這時(shí)在高空經(jīng)過(guò)D處，看到的則是日___食，看到的是___圖形象．偏ⅢⅠ環(huán)Ⅱ全Ⅳ例3.如圖所示，在高為3.2m處有一點(diǎn)光源S，在緊靠著光源S處有一小球A以初速υ0作平拋運(yùn)動(dòng)。若在落地點(diǎn)預(yù)先放置一豎直屏幕，不計(jì)空氣阻力，小球A在屏幕上的影子P作什么運(yùn)動(dòng)?v0SPXABCDyx二.光的反射定律反射光線(xiàn)跟入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居于法線(xiàn)兩側(cè)，反射角等于入射角。注意：a.在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的，b.不論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律三．平面鏡對(duì)光線(xiàn)的控制作用只改變光束的傳播方向，不改變光束的散聚性質(zhì)．一個(gè)平面鏡對(duì)光線(xiàn)的控制作用．（1）平面鏡對(duì)光線(xiàn)有反射作用，反射光與入射光遵循反射定律．（2）一束平行光的情況：入射光方向不變，平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)α角，反射光轉(zhuǎn)動(dòng)2α角．（3）一束發(fā)散光的情況：經(jīng)平面鏡反射后，仍是發(fā)散光，且發(fā)散程度不變．平面鏡的成像特點(diǎn)平面鏡成像的作圖法：平面鏡成等大、正立的虛像，像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)．

1、如圖所示,a、b、c三條光線(xiàn)能交于一點(diǎn)S,形成會(huì)聚光束.今在S點(diǎn)前任置一塊與3條光線(xiàn)所在平面垂直的平面鏡,將3條線(xiàn)截住,那么()(A)3條光線(xiàn)的反射光可能交于一點(diǎn)、也可能不交于一點(diǎn)(B)3條反射光線(xiàn)一定不交于一點(diǎn)(C)3條反射光線(xiàn)一定交于鏡前一點(diǎn)(D)3條反射光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)交于鏡后一點(diǎn)cabSS′C2、一個(gè)光源從地面上沿豎直方向?qū)⒁患?xì)束平行光向上投射到一片和光線(xiàn)垂直的平面上．平面鏡與地面的距離為30m，如果把平面鏡繞水平軸且通過(guò)入射點(diǎn)的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)過(guò)15°角，則地面上將在距離光源____m處得一光斑。ABO17.3

兩平面鏡互成直角,入射光線(xiàn)AB經(jīng)過(guò)兩次反射后,反射光線(xiàn)為CD,今以平面鏡的交線(xiàn)為軸,將鏡轉(zhuǎn)動(dòng)10°,兩平面鏡仍保持直角,在入射光線(xiàn)保持不變的情況下,經(jīng)過(guò)兩次反射后,反射光線(xiàn)為C′D′,則C′D′與CD()A.不相交,同向平行B.不相交,反向平行C.相交成20°角D.相交成40°角ABC

DA′B′C′D′A

例6：在圖中，BC為一障物，BC正上方有一平面鏡M，畫(huà)出觀(guān)察者眼睛在A點(diǎn)通過(guò)平面鏡M能看到BC右邊地面上哪部分的像。·ACBM解：先作眼睛A的像A′，A′連接A′B交地面于D，交M于D′，連接D′A。DD′連接AB延長(zhǎng)交M于E′，E′連接A′E′延長(zhǎng)交地面于E，EDE即為所求。（注意箭頭）17．圖中M是豎直放置的平面鏡，鏡離地面的距離可調(diào)節(jié)。甲、乙二人站在鏡前，乙離鏡的距離為甲離鏡的距離的2倍，如圖所示。二人略錯(cuò)開(kāi)，以便甲能看到乙的像。以l表示鏡的長(zhǎng)度，h表示乙的身高，為使甲能看到鏡中乙的全身像，l的最小值為（）

C． D．hA． B．04年全國(guó)理綜17h甲乙lM解：畫(huà)出光路圖，由相似三角形關(guān)系得l=h/3A1．光的折射定律：（1）折射光線(xiàn)在入射光線(xiàn)和法線(xiàn)所在的平面上，折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)的兩側(cè)，（2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)2.折射率：（1）光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角的正弦跟折射角的正弦之比在光的折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。一.光的折射（2）折射率等于光在真空中的速度c跟光在這種介質(zhì)中的速度v之比，n=c/v．98年高考．如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距d/4。由此可得油的折射率n＝

；光在油中傳播的速度v=

．（結(jié)果可用根式表示）irABCO解：由幾何關(guān)系得：BO=CO=n=sini/sinr=／

2Sini

=Sinr=4.光線(xiàn)通過(guò)平行玻璃磚后的出射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)平行且有側(cè)向位移。側(cè)向位移的大小跟平行玻璃磚的厚度及入射角、折射率有關(guān)。δird1

2

如右圖所示,有一個(gè)長(zhǎng)方形容器,高為30厘米,寬為40厘米,在容器的底部平放著一把長(zhǎng)40厘米的刻度尺.眼睛在OA延長(zhǎng)線(xiàn)上的E點(diǎn)觀(guān)察,視線(xiàn)沿著EA斜向下看恰能看到尺的左端零刻度.現(xiàn)保持眼睛的位置不變,向容器內(nèi)倒入某種液體且滿(mǎn)至容器口,這時(shí)眼睛仍沿EA方向觀(guān)察,恰能看到尺上20厘米的刻度,則此種液體的折射率為

.30cm20AOE40cmiγ1.441996年上海高考.

．如圖，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為24°），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過(guò)O點(diǎn)垂直于圖面的軸線(xiàn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°，如圖中虛線(xiàn)所示，則（）

A．光束1轉(zhuǎn)過(guò)15° B．光束1轉(zhuǎn)過(guò)30° C．光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15° D．光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于15°BC03年江蘇高考845°入射光15°O12二．全反射問(wèn)題當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象.（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),當(dāng)折射角變?yōu)?0°時(shí)的入射角叫臨界角；（2）光從折射率為n的介質(zhì)射向真空時(shí)

臨界角的計(jì)算公式:產(chǎn)生全反射的條件：（1）光必須從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；（2）入射角必須等于或大于臨界角．全反射臨界角：1997年高考

光線(xiàn)在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是（）(A)光從玻璃射到分界面上,入射角足夠小(B)光從玻璃射到分界面上,入射角足夠大(C)光從空氣射到分界面上,入射角足夠小(D)光從空氣射到分界面上,入射角足夠大

B91年高考.一束光從空氣射向折射率n=的某種玻璃的表面,如圖所示.i

代表入射角,則（）(A)當(dāng)i>45°時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象(B)無(wú)論入射角i是多大,折射角r都不會(huì)超過(guò)45°(C)欲使折射角r=30°,應(yīng)以i=45°的角度入射(D)當(dāng)入射角時(shí)，反射光線(xiàn)跟折射光線(xiàn)恰好互相垂直BCDi空氣玻璃n=NO偏折角度θ跟棱鏡材料的折射率有關(guān)，折射率越大，偏折角度越大.偏折角度θ還跟入射角的大小有關(guān)系.三.通過(guò)棱鏡的光線(xiàn)

（2）白光通過(guò)三棱鏡后產(chǎn)生色散現(xiàn)象，（3）全反射棱鏡是橫截面成等腰直角三角形的三棱鏡。（1）光線(xiàn)通過(guò)三棱鏡兩次向底面偏折，通過(guò)三棱鏡所成的像向頂角偏移，四.光的色散

一束白光經(jīng)過(guò)棱鏡后會(huì)發(fā)生色散，在光屏上形成一條彩色的光帶，這條彩色的光帶叫做光譜.光譜中紅光在最上端，紫光在最下端，中間是橙、黃、綠、藍(lán)、靛等色光.這表明各種色光通過(guò)棱鏡后的偏折角度不同.紅光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大.

不同色光通過(guò)棱鏡后的偏折角度不同，表明棱鏡材料對(duì)不同色光的折射率不同.紅光的偏折角度小，表明棱鏡材料對(duì)紅光的折射率小；紫光的偏折角度大，表明棱鏡材料對(duì)紫光的折射率大.

白光通過(guò)三棱鏡，要發(fā)生色散，紅光偏折角最小，紫光偏折角最大．偏折角從小到大的順序是：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫．結(jié)論——

從紅到紫的方向有：（1）同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率逐漸增大．（2）在同一介質(zhì)中不同色光的傳播速度逐漸減?。?）光的頻率逐漸增大．（4）在真空中的波長(zhǎng)逐漸減小．（5）光子的能量逐漸增大．如圖示：紅光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，經(jīng)折射后從球面射出，若紅光在玻璃中傳播時(shí)間為t紅，紫光在玻璃中傳播時(shí)間為t紫，則a是

光，t紅

t紫（填＞、＜或=）ba解：白光通過(guò)三棱鏡，發(fā)生色散，紅光偏折角最小，紫光偏折角最大．所以a是紅光。

t=r/v=rn/c

紅光的折射率小，t小。紅＜1999年高考

一束單色光，在真空中波長(zhǎng)為6.00×10-7m，射入折射率為1.50的玻璃中．它在此玻璃中的波長(zhǎng)是

m，頻率是

Hz．（真空中光速是3.00×108m／s）4.00×10-75.00×1014解:光從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí),頻率保持不變,波速和波長(zhǎng)發(fā)生改變.f=c/λ=5.00×1014Hzλ′=v/f=c/nf=λ/n=4.00×10-7m例5.

如圖所示，OO′是半圓柱形對(duì)稱(chēng)面與紙面的交線(xiàn)．在圖內(nèi)有兩束與OO′平行且距OO′距離相等的單色光A和B，從玻璃磚射出后相交于OO′的下方的P點(diǎn)．由此可以得出的結(jié)論是 []A．A光在玻璃磚中的速度比B光在玻璃磚中的速度小B．玻璃磚對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的折射率小C．在空氣中，A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)短D．B光光子的能量比A光光子的能量小ACDO′OPBA如圖，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為φ，一細(xì)光束以入射角θ從P點(diǎn)射入，θ＞

φ，已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過(guò)b板后， （）A．傳播方向相對(duì)于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)φ角B．傳播方向相對(duì)于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)φ角C．紅光在藍(lán)光的左邊D．紅光在藍(lán)光的右邊

03年江蘇高考10

ab左右φPθ分析見(jiàn)下頁(yè)下一頁(yè)ab解析：光線(xiàn)通過(guò)平行玻璃磚后的出射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)平行且有側(cè)向位移，所以從a板射出的光線(xiàn)，傳播方向與a板入射的光線(xiàn)平行，通過(guò)b板射出的光線(xiàn)與b板入射的光線(xiàn)平行，所以答案A、B都錯(cuò)。同時(shí)，由于玻璃對(duì)紅光的折射率小于藍(lán)光的折射率，所以，通過(guò)a板后，紅光的折射角大，紅光的側(cè)向位移大，應(yīng)選D答案。上一頁(yè)04年浙江21

發(fā)出白光的細(xì)線(xiàn)光源ab，長(zhǎng)度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖。現(xiàn)考慮線(xiàn)光源ab發(fā)出的靠近水面法線(xiàn)(圖中的虛線(xiàn))的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對(duì)光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長(zhǎng)度，l2表示紫光成的像的長(zhǎng)度，則（）

A．l1<l2<l0 B．l1>l2>l0

C．l2>l1>l0 D．l2<l1<l0

ab水點(diǎn)撥：物體在液體中的視深h′=h/n（見(jiàn)例1）紫光的折射率最大，所以h′最小。DB白光AC如圖示，有一玻璃直角三棱鏡ABC，其臨界角小于45°，一束平行于BC邊的白光射到AB面，在光束射在三棱鏡是，（設(shè)光線(xiàn)在三棱鏡內(nèi)射到BC邊上）（）A.從玻璃直角三棱鏡BC面，射出的是白色光束B(niǎo).從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是白色光束C.從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是彩色的不平行光束D.從玻璃直角三棱鏡AC面，射出的是平行于入射線(xiàn)的彩色光束D如圖示，AOB是1/4圓柱玻璃磚的截面,玻璃磚的折射率n=,一束平行光以45°入射角射入玻璃磚的OA面，這些光線(xiàn)中只有一部分能從圓柱的AB面上射出,假設(shè)凡射到OB面的光線(xiàn)全部被吸收,也不考慮OA面的反射作用,試問(wèn)圓柱AB面上能射出光線(xiàn)部分占AB表面的幾分之幾?OBA45°解:

sinC=1/nC=45°設(shè)射到D點(diǎn)的光線(xiàn)剛好折射到B點(diǎn)

sinβ=0.5β=30°D30°

βD點(diǎn)以下的光線(xiàn)射到OB面上被吸收.設(shè)射到E點(diǎn)的光線(xiàn)折射到P點(diǎn)剛好全反射45°θPEE點(diǎn)以上的光線(xiàn)射到圓弧面被全反射不難求出θ=15°

PB=AB/6⌒⌒一束復(fù)色光射到平行玻璃磚的上表面，經(jīng)過(guò)玻璃磚下表面射出，如圖示，其中有三種色光剛好照射到三塊相同的金屬板A、B、C上，發(fā)現(xiàn)金屬板B上有光電子飛出，則可知()A．出射的三種色光a、b、c一定互相平行B．A板

一定有光電子飛出C．C板一定有光電子飛出D．傳播過(guò)程中，a光比b、

c兩種光更容易發(fā)生衍射。CabcAB提示：a光的偏折最大，折射率最大，頻率最高，波長(zhǎng)最小。AB光到底是什么？……………17世紀(jì)明確形成了兩大對(duì)立學(xué)說(shuō)牛頓惠更斯微粒說(shuō)波動(dòng)說(shuō)19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說(shuō)的正確性由于波動(dòng)說(shuō)沒(méi)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說(shuō)一直占上風(fēng)19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛(ài)因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說(shuō)：光具有粒子性這里的光子完全不同于牛頓所說(shuō)的“微?！惫獾谋拘圆糠植▌?dòng)性粒子性光的干涉雙縫干涉薄膜干涉光的衍射光的電磁說(shuō)光電效應(yīng)光子說(shuō)光的波粒二象性第一部分光的波動(dòng)性光的波動(dòng)說(shuō)惠更斯一、光的干涉兩列相干光波相疊加，某些區(qū)域的光被加強(qiáng)，某些區(qū)域的光被減弱，且加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象.

產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件之一:是兩列光必須是頻率相同的相干光源.紅濾色片單縫雙縫S1SS2屏幕1、雙縫干涉：

由同一光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)兩個(gè)細(xì)縫后形成兩列光波疊加時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉。

當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差等于光的波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，該處的光相加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差等于光的半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，該處的光相減弱，出現(xiàn)暗條紋；相鄰兩條干涉條紋的間距即條紋間距與波長(zhǎng)成正比雙縫S1S2屏幕P1第一亮紋δ=λP

中央亮紋δ=0P2第二亮紋δ=2λP3/

第三亮紋δ=3λP3第三亮紋δ=3λP3/

第二亮紋δ=2λP3/

第一亮紋δ=λ2、薄膜干涉：由薄膜前后表面反射的的兩列光波疊加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋。

劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間條紋。增透膜的厚度應(yīng)該是光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4。返回薄膜干涉光的衍射現(xiàn)象是光離開(kāi)直線(xiàn)路徑而繞到障礙物后面的現(xiàn)象。產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸能和波長(zhǎng)相比或比波長(zhǎng)小。雙縫干涉圖樣與單縫衍射圖樣的區(qū)別：干涉條紋是等間距排列的條紋，衍射圖樣是不等間距、中間亮紋最亮，而兩邊條紋逐漸變窄變暗的不均勻條紋.光的干涉和光的衍射說(shuō)明光是一種波。二、光的衍射光的干涉條紋和衍射條紋的比較a.光的電磁說(shuō)————光在本質(zhì)上是一種電磁波.b.電磁波譜——電磁波按波長(zhǎng)由大到小的排列為無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)c.電磁波的產(chǎn)生機(jī)理——無(wú)線(xiàn)電波由振蕩電路產(chǎn)生紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)由原子的外層電子受激后產(chǎn)生X射線(xiàn)由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生γ射線(xiàn)由原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生。三、光的電磁說(shuō)和電磁波譜

雙縫干涉現(xiàn)象中(用單色光照射),下列說(shuō)法中正確的是（）A.波峰與波峰疊加或波谷與波谷疊加,都產(chǎn)生亮條紋;B.波峰與波峰疊加出現(xiàn)亮條紋,波谷與波谷疊加出現(xiàn)暗條紋;C.在屏上某處離兩相干光源路程差是半波長(zhǎng)偶數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)暗條紋;D.在屏上某處離兩相干光源路程差是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)暗條紋AD1、2、用單色光照射肥皂薄膜（）A.看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋;B.從光源發(fā)出的光與肥皂膜表面反射的光發(fā)生干涉,形成干涉圖樣。C.一束入射光從薄膜的前表面和后表面分別反射出來(lái),形成兩列波,這兩列波頻率相同,所以可以產(chǎn)生干涉;D.若改用白光照射則看不到干涉條紋。A、C3、下列現(xiàn)象屬于光的干涉的有:（）A.在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋;B.雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹C.通過(guò)卡尺狹縫看遠(yuǎn)處的日光燈呈現(xiàn)的彩色花紋

D.肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色環(huán)紋。A、D4、下列對(duì)增透膜的敘述中正確的是（）A.攝影機(jī)鏡頭涂一層增透膜后,可減少玻璃對(duì)光的吸收B.增透膜是為了增加光的透射,減少光的反射C.增透膜的厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4D.增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中長(zhǎng)波的1/4B、C5、對(duì)光的技術(shù)所依賴(lài)的光學(xué)原理,下列敘述中正確是（）A.光導(dǎo)纖維應(yīng)用的是光的全反射現(xiàn)象;

B.鏡頭表面的增透膜應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象;C.用空氣劈檢查平面的質(zhì)量應(yīng)用光的干涉現(xiàn)象;D.分光鏡利用了光的色散現(xiàn)象。A、C、D6、用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下述說(shuō)法中正確的是

(

)A．相鄰干涉條紋之間的距離相等B．中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍C．屏與雙縫之間距離減小，則屏上條紋間的距離增大D．在實(shí)驗(yàn)裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距96年上海高考題AA.變疏B.變密C.不變D.消失兩張紙片圖1（俯視圖）圖27.劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點(diǎn)：⑴任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定。現(xiàn)若在圖1裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀(guān)察到的干涉條紋()03年上海高考8A

例8、把一個(gè)具有球面的平凸透鏡平放在平行透明玻璃板上(如圖)。現(xiàn)用單色光垂直于平面照射,在裝置的上方向下觀(guān)察,可以看到干涉條紋,那么關(guān)于兩束干涉光及干涉條紋的說(shuō)法正確的是()

A.兩束干涉光是a、b面反射形成的

B.干涉條紋是中央疏邊緣密的同心圓

C.兩束干涉光是b、c面反射形成的

D.干涉條紋中是中央密邊緣疏的同心圓bacdBC第二部分光的粒子性一、光電效應(yīng)1.光電效應(yīng)：物體在光的照射下釋放出電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng).在光電效應(yīng)中物體釋放出的電子叫光電子.光電子定向移動(dòng)形成的電流叫光電流.2.光電效應(yīng)的規(guī)律.光電效應(yīng)規(guī)律1.每種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率2.光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時(shí)的3.光電子的最大初動(dòng)能Ekm和入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān),

只隨入射光頻率γ的增大而增大4.單位時(shí)間打出的光電子與入射光強(qiáng)度成正比1.光子說(shuō)：空間傳播的光不是連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫一個(gè)光子，每個(gè)光子的能量E=h

0(其中h=6.63×10-34J·s，稱(chēng)做普朗克常量).

愛(ài)因斯坦就是因?yàn)樘岢隽斯庾诱f(shuō)及對(duì)光電效應(yīng)的研究而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的.二、光子說(shuō)四.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的圖象Ekαν0-Wν0愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程是能量守恒定律在光電效應(yīng)現(xiàn)象中的表現(xiàn)形式逸出功和極限頻率的關(guān)系極限波長(zhǎng)和極限頻率的關(guān)系由v=λf得五、光的波粒二象性光的干涉和衍射表明光確實(shí)是一種波，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)無(wú)可辯駁地證明了光是一種粒子，因此說(shuō)：光是一種波，同時(shí)光也是一種粒子，光具有波粒二象性?單個(gè)光子表現(xiàn)為粒子性?大量光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為波動(dòng)性?波長(zhǎng)較長(zhǎng)、頻率較低的光，波動(dòng)性較顯著?波長(zhǎng)較短、頻率較高的光，粒子性較顯著?光是一種概率波?一切微觀(guān)粒子都有波粒二象性例在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出光電子最大初動(dòng)能Ek跟照射光頻率ν的關(guān)系圖象如圖所示.圖線(xiàn)的斜率tgα＝

，橫軸上的截距表示該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的

，縱軸上的截距的絕對(duì)值表示該金屬的

的大小.若換用其他金屬做同樣的實(shí)驗(yàn)，測(cè)繪得到的圖線(xiàn)與此圖的圖線(xiàn)相比較

相同，

不同.h極限頻率逸出功斜率縱橫截距Ekαν09、在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連．用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針就張開(kāi)一個(gè)角度，這時(shí)()A．鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D．鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電B95年全國(guó)高考96年上海高考

1.當(dāng)某種單色光照射到金屬表面時(shí)，金屬表面有光電子逸出．如果光的強(qiáng)度減弱，頻率不變，則()A．光的強(qiáng)度減弱到某一最低數(shù)值時(shí)，就沒(méi)有光電子逸出B．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少C．逸出光電子的最大初動(dòng)能減小D．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)和光電子的最大初動(dòng)能都要減小B2.紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是()A．紅光

B．橙光

C．黃光

D．綠光A96年全國(guó)高考題98年全國(guó)高考題10、一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的三束光，分別照射到相同的金屬板a，b，c上，如圖所示．已知金屬板b有光電子放出，則可知()A．板a一定不放出光電子B．板a一定放出光電子C．板c一定不放出光電子D．板c一定放出光電子acbD2．用某種單色光照射某種金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱，則（）A．光電子的最大初動(dòng)能不變B．光電子的最大初動(dòng)能減少C．單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少 D．可能不發(fā)生光電效應(yīng)AC03年江蘇高考22004年廣東高考6分別用波長(zhǎng)為λ和的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為 （）

A．

B．

C． D．B

6．圖為X射線(xiàn)管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源，要使射管發(fā)出X射線(xiàn)，須在K、A兩電極間加上幾萬(wàn)伏的直流高壓，()

（A）高壓高源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，X射線(xiàn)從K極發(fā)出

（B）高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)，X射線(xiàn)從A極發(fā)出

（C）高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，X射線(xiàn)從K極發(fā)出

（D）高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)，X射線(xiàn)從A極發(fā)出D2000年高考試題例光電效應(yīng)的規(guī)律是：(1)任何一種金屬都有一個(gè)________頻率,入射光的頻率必須________這個(gè)頻率,才能產(chǎn)生光電效應(yīng);(2)光電子的最大初動(dòng)能與

無(wú)關(guān),只隨著

的增大而增大;(3)入射光照射到金屬上時(shí),光電子的發(fā)射幾乎是________,一般不超過(guò)________;(4)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí),光電流的強(qiáng)度與

成正比.極限大于入射光的強(qiáng)度入射光頻率瞬時(shí)的10-9秒入射光的強(qiáng)度

20．人眼對(duì)綠光最為敏感。正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530nm的綠光時(shí)，只要每秒有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺(jué)。普朗克常量為光速為，則人眼能察覺(jué)到綠光時(shí)所接收到的最小功率是 （）A．WB．W C．W D．

W04年天津A04年北京18已知一束可見(jiàn)光a是由m、n、p三種單色光組成的,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)三種單色光中，n、p兩種色光的頻率都大于m色光；n色光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而p色光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)。那么，光束a通過(guò)三棱鏡的情況是（）AanmpampnapmnamnpA.B.C.D.19．下表給出了一些金屬材料的逸出功。

現(xiàn)用波長(zhǎng)為400nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種？（）(普朗克常量h=6.6×10-34J·s，光速c=3.00×108m/s) A．2種B．3種C．4種D．5種04年浙江19材料銫鈣鎂鈹鈦逸出功(10-19J)3.04.35.96.26.6B第三部分能級(jí)1.玻爾理論的主要內(nèi)容2.氫原子的能級(jí)3.典型例題解析1.玻爾理論的主要內(nèi)容1.玻爾理論的主要內(nèi)容

⑴原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫做定態(tài)。——定態(tài)假設(shè)1.玻爾理論的主要內(nèi)容

⑴原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫做定態(tài)?！☉B(tài)假設(shè)

⑵原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩定態(tài)的能量差決定，即hν=E初－E終。——躍遷假設(shè)疑難辨析1.玻爾理論的主要內(nèi)容

⑴原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫做定態(tài)?！☉B(tài)假設(shè)

⑵原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩定態(tài)的能量差決定，即hν=E初－E終?！S遷假設(shè)

⑶原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。——軌道能級(jí)化假設(shè)疑難辨析疑難辨析：hν=E初－E終適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍進(jìn)遷的情況，對(duì)于光子和原子作用而使原子電離和實(shí)物粒子與原子作用而使原子激發(fā)的情況，則不受此條件的限制。疑難辨析：hν=E初－E終適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍進(jìn)遷的情況，對(duì)于光子和原子作用而使原子電離和實(shí)物粒子與原子作用而使原子激發(fā)的情況，則不受此條件的限制。這是因?yàn)椋右坏╇婋x，原子結(jié)構(gòu)即被破壞，因而不再遵守有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的理論。如基態(tài)氫原子的電離能為13.6eV，只要大于或等于13.6eV的光子都被基態(tài)的氫原子吸收而發(fā)生電離，只不過(guò)入射擊光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動(dòng)能越大。疑難辨析：hν=E初－E終適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍進(jìn)遷的情況，對(duì)于光子和原子作用而使原子電離和實(shí)物粒子與原子作用而使原子激發(fā)的情況，則不受此條件的限制。這是因?yàn)?，原子一旦電離，原子結(jié)構(gòu)即被破壞，因而不再遵守有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的理論。如基態(tài)氫原子的電離能為13.6eV，只要大于或等于13.6eV的光子都被基態(tài)的氫原子吸收而發(fā)生電離，只不過(guò)入射擊光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動(dòng)能越大。至于實(shí)物粒子和原子碰撞的情況，由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可全部或部分地為原子吸收，所以只要入射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩定態(tài)能量之差，也可使原子受激發(fā)而向較高能級(jí)躍遷。疑難辨析：2.氫原子的能級(jí)2.氫原子的能級(jí)原子各定態(tài)的能量值叫做原子的能級(jí)。對(duì)于氫原子，其能級(jí)公式為：2.氫原子的能級(jí)原子各定態(tài)的能量值叫做原子的能級(jí)。對(duì)于氫原子，其能級(jí)公式為：對(duì)應(yīng)的軌道半徑關(guān)系為：rn=n2r12.氫原子的能級(jí)原子各定態(tài)的能量值叫做原子的能級(jí)。對(duì)于氫原子，其能級(jí)公式為：對(duì)應(yīng)的軌道半徑關(guān)系為：rn=n2r1其中，n稱(chēng)為量子數(shù)，只能取正整數(shù)E1=－13.6eV，r1=0.53×10－10m補(bǔ)充說(shuō)明一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線(xiàn)條數(shù)為-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234

[例1]氫原子輻射一個(gè)光子后，則（A）電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大（B）電子的動(dòng)能增大

（C）氫原子電勢(shì)能增大

（D）原子的能級(jí)值增大解析

[例1]氫原子輻射一個(gè)光子后，則（A）電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑增大（B）電子的動(dòng)能增大

（C）氫原子電勢(shì)能增大

（D）原子的能級(jí)值增大[例2]欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是（A）用10.2eV的光子照射（B）用11eV的光子照射（C）用14eV的光子照射（D）用11eV的電子碰撞解析解析解析：該題主要考查：⑴玻爾理論，⑵庫(kù)侖定律和向心力，⑶電勢(shì)能解析：該題主要考查：⑴玻爾理論，⑵庫(kù)侖定律和向心力，⑶電勢(shì)能正確的思路為：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道。解析：該題主要考查：⑴玻爾理論，⑵庫(kù)侖定律和向心力，⑶電勢(shì)能正確的思路為：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道。在此躍遷過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功，因而電勢(shì)能應(yīng)減小。解析：該題主要考查：⑴玻爾理論，⑵庫(kù)侖定律和向心力，⑶電勢(shì)能正確的思路為：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道。在此躍遷過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功，因而電勢(shì)能應(yīng)減小。另由經(jīng)典電磁理論，電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即為氫核對(duì)電子的庫(kù)侖力：

可見(jiàn)，電子運(yùn)動(dòng)半徑越小，其動(dòng)能越大。解析：該題主要考查：⑴玻爾理論，⑵庫(kù)侖定律和向心力，⑶電勢(shì)能正確的思路為：由玻爾理論可知，氫原子輻射光子后，應(yīng)從離核較遠(yuǎn)的