高中物理知識點之光的波動性和微粒性
1、光本性學説的發展簡史
(1)牛頓的微粒説:認為光是高速粒子流.它能解釋光的直進現象,光的反射現象。
(2)惠更斯的波動説:認為光是某種振動,以波的形式向周圍傳播.它能解釋光的干涉和衍射現象。
2、光的干涉
光的干涉的條件是:有兩個振動情況總是相同的波源,即相干波源。(相干波源的頻率必須相同)。形成相干波源的有兩種:⑴利用激光(因為激光發出的是單色性極好的光)。⑵設法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來源於同一個光源,因此頻率必然相等)。下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。
3、干涉區域內產生的亮、暗紋
⑴亮紋:屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍,即δ=nλ(n=0,1,2,……)
⑵暗紋:屏上某點到雙縫的光程差等於半波長的奇數倍,即δ=(n=0,1,2,……)
相鄰亮紋(暗紋)間的距離。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時,由於白光內各種色光的波長不同,干涉條紋間距不同,所以屏的中央是白色亮紋,兩邊出現彩色條紋。
4、衍射
光通過很小的孔、縫或障礙物時,會在屏上出現明暗相間的條紋,且中央條紋很亮,越向邊緣越暗。
⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射。
⑵發生明顯衍射的條件是:障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長相比,甚至比波長還小。(當障礙物或孔的尺寸小於0.5mm時,有明顯衍射現象。)
⑶在發生明顯衍射的條件下當窄縫變窄時亮斑的.範圍變大條紋間距離變大,而亮度變暗。
5、光的偏振現象
通過偏振片的光波,在垂直於傳播方向的平面上,只沿着一個特定的方向振動,稱為偏振光。光的偏振説明光是橫波。
6、光的電磁説
⑴光是電磁波(麥克斯韋預言、赫茲用實驗證明了正確性。)
⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中,除可見光以外,相鄰兩個波段間都有重疊。
各種電磁波的產生機理分別是:無線電波是振盪電路中自由電子的週期性運動產生的;紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的 高中化學;倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的;γ射線是原子核受到激發後產生的。
⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質及其應用舉例。
種類產生主要性質應用舉例
紅外線一切物體都能發出熱效應遙感、遙控、加熱
紫外線一切高温物體能發出效應熒光、殺菌、合成VD2
X射線陰極射線射到固體表面穿透強人體透視、金屬探傷
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