高中物理173　粒子的波動性課件3人教版選修3-5

1、高三物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)（三）,——光的波動性和粒子性,概述：,本部分又稱為物理光學(xué)，主要學(xué)習(xí)人類對光的本性的認(rèn)識。光的干涉和衍射實(shí)驗(yàn)證明光具有粒子性，并推動了光的波動學(xué)說的發(fā)展，光的電磁說揭示了光現(xiàn)象的電磁本質(zhì)；光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，又確鑿無疑地說明光還具有粒子性。光具有波粒二象性。,一、基本知識和規(guī)律,,（一）光的波動性,光的干涉光的衍射光的電磁說,光的干涉：,單色光雙縫干涉分析不同色光干涉比較結(jié)論應(yīng)用：薄膜干涉,,不同色光通過同一雙

2、縫產(chǎn)生的干涉圖樣,,（1）同一實(shí)驗(yàn)中，任意兩個相鄰的亮紋或暗紋間的距離是相等的；（2）相鄰的亮紋或暗紋間的距離 Δx=（l/d）·λ （3）與l、d、λ三因素有關(guān)，當(dāng)l、d相同條件下，與λ成正比，所以紅光和紫光分別做實(shí)驗(yàn)得到的條紋間隔是不同的，紅光的波長比紫光的波長長，因而紅光干涉條紋比紫光寬.干涉條件：頻率相同,,,薄膜干涉分析應(yīng)用,薄膜干涉在技術(shù)上的應(yīng)用：（1）檢查金屬部件表面的平滑性

3、（2）增透膜：涂在透鏡表面的一層可以增加透射減少反射的薄膜。,,光的衍射：,1.光的衍射：光離開直線路徑繞到障礙物陰影區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)象叫光的衍射.任何障礙物都要吧使光發(fā)生衍射.2.產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或小孔尺寸跟光的波長相差不多或比光的波長小.3.明顯衍射的現(xiàn)象（1）白光的單縫衍射：中央寬、亮的白色條紋；兩側(cè)窄、暗的彩色條紋； （2）單色光的單縫衍射：中央寬、亮的明條紋；兩側(cè)明暗相間的條紋，條紋間距向兩側(cè)越來越窄.,,

4、光的電磁說：,19世紀(jì)60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋提出電磁場的理論，預(yù)見了電磁波的存在，并提出電磁波是橫波，傳播的速度等于光速.根據(jù)它跟光波的這些相似性，指出“光波是一種電磁波”——光的電磁說.1888年赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，測得它傳播的速度等于光速，與麥克斯韋的預(yù)言符合得相當(dāng)好，證實(shí)了光的電磁說是正確的.,（二）光的粒子性,一、光電效應(yīng)1.在光（包括不可見光）照射下從物體發(fā)射出電子（即光電子）的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng).2.光電

5、效應(yīng)的規(guī)律（1）任何一種金屬，都有一個極限頻率，入射光頻率必須達(dá)到并大于這個極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng).（2）光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大（線性關(guān)系）.（3）入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的(t＜10-9秒).（4）當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時，光電流的強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比.,二、光子說在普朗克（德國物理學(xué)家）認(rèn)為電磁波的能量是不連續(xù)的基礎(chǔ)上，愛因斯坦提出光子說，即空間傳播的是一份

6、一份地進(jìn)行的，每一份的能量等于hv，每一份叫一個光子.v是光的頻率.三、愛因斯坦光電方程,,（三）光的波粒二象性,光既具有波動性又具有粒子性，也就是說光具有波粒二象性.,二、典型問題分析,紅光和紫光相比，A.紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大B.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大C.紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小D.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速

7、度較小,答案：B,已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為υ0，A.當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，一定能產(chǎn)生光電子B.當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hυ0C.當(dāng)照射光的頻率υ大于υ0時，若υ增大，則逸出功增大,答案：AB,下面四種與光有關(guān)的事實(shí)中，與光的干涉有關(guān)的是（ ）A．用光導(dǎo)纖維傳播信號B．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度C．一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶D．水面