光学和原子物理复习.ppt

光学 原子物理 光学知识结构 1、几何光学：折射 全反射 教学需要解决的问题 折射的基本规律 折射率的定义 什么情况下折射角比入射角小 棱镜使光线向底线偏着的原因 从棱镜色散的结果推导出各种颜色光的折射率以及传播速度的规律 从棱镜色散的结果理解分光镜的工作原理 全反射 从入射角度变化的过程理解全反射的产生原因和条件 基本规律 折射率 折射的基本规律 发生折射现象时，在光密介质中的光线更贴近法线。 棱镜的作用 光线进入棱镜后，向哪个方向偏折，为什么？ 什么是偏折角？ 若把棱镜置于比玻璃折射率更大的液体中，情况又如何？ 色散 全反射 发生全放射的条件 光密到光疏 入射角等于或大于临界角 例题1：如图一束光线从介质射入真空中，光线与MN的夹角分别为600和370。则这种介质的折射率是多少？在介质中的光速是多少？ 例题2.（2002全国）为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱体长为l，底面半径为r，则视场角是多少？ 例题3.(2007北京) 2、物理光学：波动性 从波的角度认识：光的干涉 1.为什么屏上可以得到明暗相间的条纹？ 2.单缝和双缝的作用 例题2.用单色光进行双缝干涉实验。如果光屏上P点到双缝的距离之差2.25μm，则用0.50μm的绿光产生干涉条纹时，P点出现的是_____条纹。如用波长0.75μm的红光进行干涉实验，则P点出现的是______条纹。（填“明”或“暗”） 薄膜干涉 在肥皂膜中火焰的像是什么样的？（横竖?） 形成这种像的原因是什么？（重力、干涉） 薄膜干涉与双缝干涉的共同点是什么？ 在肥皂膜后面看得见干涉图样吗？为什么？ 例题3.用单色光照射竖直放置的肥皂薄膜（ ） A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹; B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉，形成干涉图样。 C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来，形成两列波,这两列波频率相同,所以可以产生干涉; D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。 增透膜 例题5.薄膜材料的折射率n=1.5 ,可见光的频率为5.5×1014Hz,那么照相机前面”增透膜”的厚度至少是多少? 单缝衍射 明显衍射条件： 缝宽与光的波长差不多，或比光的波长更短 衍射条纹的特点 光谱的产生和分类 光谱及光谱分析 每种元素的明线光谱或吸收光谱都是不一样的. 所以利用物质产生的明线光谱或吸收光谱可鉴定物质的成份，这就是光谱分析。 例题7.下列关于光谱说法正确的是（ ） 炽热的固体、液体发出的是连续光谱 气体发出的是明线光谱 利用太阳光谱的暗线可以判断太阳的组成成份 利用明线光谱和暗线光谱都可以分析物质的组成成份 ?AD 分光镜 红外线：热效应，夜视仪、遥感（温度、适度） 紫外线：消毒、促进钙的吸收、使荧光物质发光 X射线：透视、探伤 γ射线：探伤、保鲜、杀死不良细胞 3、物理光学：粒子性 能量子的提出 （09年海南）已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c，普朗克常量h，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。 光电效应1 实验现象和原因？ 紫外光照射锌板，静电计的指针立刻张开。 锌板和静电计分别带什么电？如何验证？ 都带正电。用带正电的金属板接触锌板，静电计的张角会变大。 光电效应2 实验的现象和解释 饱和电流 入射光越强，单位时间内发射出的光电子数越多 存在遏制电压 光电子的能量只与入射光的频率有关 存在截止频率 存在饱和电流 实验过程 增加两极板的正向电压，电流表示数增大，但到达某一值后就不再增加了。 微观解释 入射光越强，单位时间内发射出的光电子数越多 实验过程 增加入射光的强度，电流表的示数（饱和电流值）越大。 微观解释 存在遏制电压 实验过程 AK加反向电压，电压越大电流表示数越小。当电流表示数刚好为零时，此时的电压即为遏制电压。 微观解释 光电子的能量只与入射光的频率有关 实验过程 增加入射光的频率，遏制电压越大 微观解释 在研究光电效应现象时，锌板与不带电的验电器的金属杆之间用导线相连。现用一定强度的紫外线照射锌板，发现金箔张开，则下列现象中会发生的是（ ） A．锌版放出电子而带正电 B．锌板吸引周围空气中的阳离子而带正电 C．锌板和验电器的金箔都带正电 D．锌板带正电，验电器的金箔带负电 分析：紫外线照射锌板时，会发生光电效应。光电子逸出锌板（不是沿导线流向验电器），使锌板带正电。从而使得与之相连的验电器的金箔也带上正电而张开。 解答：选项AC正确． 4、波粒二象性 如何从粒子的角度理解干涉和衍射 光源很弱时