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高中物理光学复习要点

sundanjian  · 公众号  ·  · 2025-04-18 06:00

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应用:检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).


②光的衍射现象——单缝衍射(或圆孔衍射)

条件:缝宽(或孔径)可与波长相比拟。

装置 :(略)。

现象:出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题:难以解释光的直进、寻找不到传播介质。


(3)电磁说(麦克斯韦):

基本观点:认为光是一种电磁波。

实验基础:赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。

各种电磁波的产生机理:无线电波 自由电子的运动; 红外线、可见光、紫外线 原子外层电子受激发; x射线 原子内层电子受激发; γ射线 原子核受激发。

可见光的光谱:发射光谱——连续光谱、明线光谱 ; 吸收光谱(特征光谱)。困难问题:无法解释光电效应现象。

(4)光子说(爱因斯坦):

基本观点:认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。

实验基础:光电效应现象。

装置:(略)。

现象:

①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;

②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν

③当ν>v0时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。

解释

①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;

②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;

③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题: 无法解释光的波动性。

(5)光的波粒二象性: 基本观点: 认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础 :微弱光线的干涉,X射线衍射.

二、重要研究方法

1.作图:几何光学离不开光路图 。利用作图法可以直观地反映光线的传播,方便地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或观察范围等.把它与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。

2.光路追踪法: 用作图法研究光的传播和成像问题时,抓住物点上发出的某条光线为研究对象。不断追踪下去的方法.尤其适合于研究组合光具成多重保的情况。

3.光路可逆法: 在几何光学中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便

原子物理包括两大部分内容;原子结构和原子核结构。前者研究原子核外电子的分布及跃迁规律,后者研究核的组成及其变化规律。

一、重要概念和规律

1 .原子核式结构学说(1909年。卢瑟福)

实验基础:α粒子散射实验——用放射源发出的α粒子穿过金箔,发现绝大多数α粒子按原方向前进,少数α粒子发生较大的偏转。极少数产生大角度偏转,个别被弹回.

基本内容:在原子中心有一个带正电的核(半径约10-15 ~10-14 m),集中了几乎全部原子质量、带负电的电子在核外绕核旋转(原子半径约10-10 m)。

困难问题: 按经典理论,电子绕核旋转将辐射电磁波,能量会逐渐减小,电子运行的轨道半径不断变小,大量原子发出的光谱应该是连续光谱。

2.玻尔理论(1913年。玻尔) 实验基础 氢光谱规律的研究。

基本内容(三点假设)

(1)原子只能处于一系列不连续的、稳定的能量状态(定态),其总能量En(包括动能和电势能)与基态总能量量的关系为En=E1 /n1 (n=1、2、3……)

(2)原子在两个定态之间跃迁时,将辐射(或吸收)一定频率时光子;光子的能量为hν = E初 -E终 。

(3)电子绕核运行的可能轨道是不连续的。各可能轨道的半径rn=n2 r1 基态轨道半径r1。(n=1、2、3……)。困难问题 无法解释复杂原子的光谱.

3. 放射现象(1896年.贝克勒尔)

三种射线

(1)α射线 氦原子核流。v≈c/10。贯穿本领很小。电离作用很强。

(2)β射线 高速电子流。v≈c。贯穿本领强,电离作用弱。

(3)γ射线 波长很短的电磁波。v=c。贯穿本领很强,电离作用很弱。

衰变规律 遵循电量、质量(和能量)守恒。

α衰变、β衰变、γ衰变(γ衰变是伴随着α衰变或β衰变同时发生的)。

半衰期: 放射性元素的原子读有半数发生衰变所需要的时间。由核内部本身因素决定.跟原子所处的物理状态或化学状态无关.

4.原子核的组成

实验基础







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