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2021年高考物理总复习：光的本性

复习要点

1．了解光的“微粒说”与“波动说”。

2．了解光的干涉现象，熟悉相干条件；掌握双缝干涉的特征及规律，熟悉双缝干涉的条

纹分布情况及明、暗纹位置特征；了解薄膜干涉现象，熟悉薄膜干涉的特征及其应用。

3．了解光的衍射现象，掌握产生明显衍射现象的条件，熟悉单缝衍射条纹的人发布特征

4．了解光的电磁说，熟悉电磁波谱，了解各种电磁波的产生机理、基本特征及应用类型。

5．了解光电效应现象，熟悉光电效应现象所遵循的基本规律，掌握光子说理论。

6．了解光的波粒二象性。

二、难点剖析

1．关于“微粒说”和“波动说”。

“微粒说”和“波动说”都是对光的本性的认识过程中所提出的某种假说，都是建立在一

定的实验基础之上的。以牛顿为代表的“微粒说”认为光是从光源发出的物质微粒，这种假

说很容易解释光的直进现象，光的反射现象，光的折射现象，但在解释一束光射到两种介质

界面处会同时发生反射与折射现象时，发生了很大的困难。以惠更斯为代表的“波动说”认

为光是某种振动以波的形式向周围传播，这种假说很容易解释反射与折射同时存在的现象，

但由于波应能绕过障碍物，所以在解释光的直进现象时遇到了困难。

2．杨氏双缝干涉的定量分析

如图24—2—2所示，缝屏间距L远大于双缝间距d，O点与双缝S和S等间距，则当双

12

缝中发出光同时射到O点附近的P点时，两束光波的路程差为

δ=r－r.

21

由几何关系得

d

222

r=L+(x－)，

12

d

222

r=L+(x+).

22

考虑到图24—2—2

L》d和L》x，

可得

dx

δ=.

L

若光波长为λ，则当

δ=±kλ（k=0，1，2，…）

时，两束光叠加干涉加强；当

δ=±(2k－1)(k=1，2，3，…)

2

时，两束光叠加干涉减弱，据此不难推算出

（1）明纹坐标

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L

x=±kλ（k=0，1，2，…）

d

（2）暗纹坐标

L

x=±(2k－1)·（k=1，2，…）

d2

（3）条纹间距

L

△x=λ.

d

上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。

3．光的电磁说与电磁波谱

光的干涉与衍射充分地表明光是一种波，光的偏振现象又进一步表明光是横波。麦克

斯韦对电磁理论的研究预言了电磁波的存在，并得到电磁波传播速度的理论值3.11×

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10m/s，这和当时测出的光速3.15×10m/s非常接近，在此基础上麦克斯韦提出了光在本质

上是一种电磁波，这就是所谓的光的电磁说。赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出其波

长与频率，进而得到电磁波的传播速度，用实验证实了光的电磁说。

光作为电磁波的一种，与其他的电磁波共同构成电磁波谱。对于电磁波谱，应了解非

排布情况、产生机理及实际用途。

电磁波种无线电波红外线可见光紫外线伦琴射线γ射线

类

4121414