高三复习光的本性.docx

第十七章 光的本性一. 知识结构连续光谱发射光谱光谱 明线光谱(线状谱)吸收光谱光谱分析电磁波谱无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线光的衍射光的本性双缝干涉光的干涉薄膜干涉光的波动性                           光的波光的偏振粒二象性光的粒子性:学说名称微粒说提出代表者牛顿内容光是沿直线传播的粒子流实验基础光的直线传播能解释的现象光的直进光的反射困  难无法解释同时发生反射和折射波动说 惠更斯光是某种振动,以波的形式从光源向周围传播光的干涉和衍射光的反射、折 难以解释光的直射、干涉和衍 进,真空中光的传射 播介质光的电磁说赫兹的光是一种电磁 许多光的现电磁波麦克斯韦                                        无法解释光电效应波 象实验光子说爱因斯坦光是一种能量子光电效应各种光学现象2. 光的波动性(1)光的干涉①相干光源的条件:两光源频率相同。获得相干光的办法是:把一个点光源(或线光源)发出的光分为两列光。如杨氏双缝干涉实验;利用薄膜前后表面的反射光等。② 杨氏双缝干涉中出现亮、暗条纹的条件:路程差等于波长整数倍;即路程差Δ r=kλ(k=0、1、2…)处,出现亮纹。路程差等于半波长的奇数倍,即路程差Δ r=(2k+1) l (k=0、1、2…)处出现暗纹。明纹之间或暗纹之间的距离2总是相等的,狭缝间距离为 d,狭缝与屏距离为 L,则条纹的间距用公式表示为 Dx = Ldl 。③实例:薄膜干涉:如肥皂泡、水面上或马路上的薄油层、检查精密零件的表面质量。(2)光的衍射:光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象,叫光的衍射。①产生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比甚至比光的波长还要小。②图样:产生明暗(或彩色)条纹或光环。③光的衍射现象证明光是一种波(3)光的偏振现象①光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波。各种电磁波中电场 E 的方向、磁场 B的方向和电磁波的传播方向之间,两两互相垂直。②自然光:太阳、电灯等普通光源直接发出的光,包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光。③偏振光:自然光通过偏振片后,在垂直于传播方向的平面上,只沿一个特定的方向振动,叫偏振光。(1)麦克斯韦的光的电磁说:光是一种电磁波。光和电磁波都可以在真空中传播;光和电磁波在真空中速度相等,均为 3×108m/s。(2)赫兹用实验证明了麦克斯韦的光的电磁说是正确的。电磁波跟光波一样具有反射、干涉、衍射等性质;测算出电磁波的波速等于光速。(3)电磁波谱①电磁波谱:由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴 (或 X 射线)、 g 射线组合起来构成电磁波谱。②不同的电磁波产生的机理不同:振荡电路中的自由电子振荡——无线电波;原子外层电子受激——红外线、可见光、紫外线;原子内层电子受激——伦琴射线;原子核受激——g 射线。③红外线、紫外线及伦琴射线的产生、特点和应用射线名称 红外线紫外线伦琴射线发现人产生特点主要应用赫谢耳一切物体都在不停地辐射热作用强加热物体、远距离摄影、红外线遥感里特高温物体发出的光中含有化学作用激发荧光、杀菌消毒