高3物理光的本性复习课件.pptVIP

第二十讲 光的本性;【知识要点】;一、对光的本性的认识;二、光的干涉和衍射;双缝干涉：;薄膜干涉：; 用细金属丝绕一线框,将线框浸入肥皂水中,然后取出,这时线框里有一肥皂水薄膜.把这金属框竖直放置,光从肥皂液膜反射到我们的眼睛,我们看到的干涉条纹是 A.条纹是水平方向,条纹宽度大体相同 B.条纹是水平方向,条纹间隔上宽下密 C.条纹是水平方向,条纹间隔上密下宽 D.条纹是竖直方向,条纹宽度大体相等 ;分析：我们眼睛看到的图像是由肥皂液膜的前表面（靠近人的一侧）反射的光和由肥皂液膜的后表面反射的光形成的干涉图样。如果用白光做实验，观察到的干涉图样是彩色条纹；如果用单色光做实验，观察到的是单色明暗条纹。明条纹处是前表面的反射光和由后表面反射的光在到达前表面时的振动步调相同，互相叠加而振动加强；暗条纹处则是前表面的反射光和后表面反射光在到达前表面时的振动步调相反而互相削弱的结果。同一明纹处的各点，前表面的反射光和后表面的反射光的路程差（称为光程差）是相同的，说明这些点处，薄膜的厚度是相同的。同理，同一暗纹处的各点，膜的厚度也是相同的。相邻两条明条纹或相邻两条暗条纹之间，膜的厚度差是相等的。如果肥皂液膜的两表面夹角恒定，那么形成的明暗条纹是等间距的。但本题中，肥皂液膜由于受重力的作用，使其形成的薄膜截面如图（甲）所示，膜的两表面夹角自上而下是由小变大。这种情况形成的明暗条纹的间隔是上边宽、下边密。所以本题所呈现的薄膜干涉图样如图乙所示，条纹是水平方向，条纹的间隔是上宽下密。 ;2.可用薄膜干涉 法检查平面;2．光的衍射;圆孔衍射 条纹特点： 圆孔衍射 图样是明 暗相间的 同心圆环。;;1.光波在传播时，引起感光作用（和生理作用） 的主要是电矢量E . ;三、光的电磁说 ;; (1)连续光谱 连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。 (2)明线光谱 只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光谱.明线光谱中的亮线叫谱线,各条谱线对应不同波长的光.稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱.明线光谱是由游离状态的原子发射的,所以也叫原子的光谱.实践证明:原子不同,发射的明线光谱也不同,每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光,因此明线光谱的谱线叫原子的特征谱线。;(3)吸收光谱;(4)光谱分析;四、光电效应与光子说;光电子: 每秒钟逸出光电子数------决定光电流I=Q/t=Ne/t 光电子逸出的最大初动能Ek=hv-hv0;2．光子说 在空间传播的光不是连续的， 而是一份一份的,每一份叫做一个 光子.光子的能量跟它的频率ν成 正比,即:E=h ν, 式中的h=6.63×10-34j·s,是普朗克常量。 3．爱因斯坦光电方程 根据能量守恒定律,光电子的最大初动能跟入射光子的能量hν和逸出功w之间有如下关系: 这个方程叫爱因斯坦光电方程。 ;4．对光电效应的解释 根据爱因斯坦的理论,当光子照射到物体上时,它的能量可以被物体中的某个电子全部吸收,电子吸收光子的能量后,它的能量立刻增加，不需要积累的过程，如果hν足够大,电子就可以在瞬间离开物体表面逃逸出来,因此光电子的发射一般不超过10-9秒.在这个过程中电子吸收的能量hν,一部分用来克服原子引力脱离物体表面做逸出功,一部分转化为光电子的最大初动能.对于一定的金属来说,逸出功w是一定的,所以光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大.如果入射光子的能量等于金属的逸出功，它的频率就是极限频率,小于这个频率就不能产生光电效应了,那么极限频率 γ0=W/h 如果入射光比较强,即单位时间内入射光子的数目多,产生的光电子也多,所以光电流的强度与入射光的强度成正比。 ; 5.光既具有波动性,又具有粒子性,也就是说光具有波粒二象性。 ;【典型例题】; 太阳光谱中含有许多暗线，这些暗线是由于什么原因形成的？ ; 入射光照到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变.下列说法正确的是： A:逸出的光电子的最大初动能减少； B:单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少； C:从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将增加； D:不发生光电效应。; 例5、能