高中物理光学知识点总结(精选12篇)
1.定义:能够自行发光的物体.
2.特点:光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能,光在介质中传播就是能量的传播.
物理知识点二、光的直线传播
1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C=3?108m/s; 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即 v
2.本影和半影
(l)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.
(2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.
(3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.
(4)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食.
3.用眼睛看实际物体和像
用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理:角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只 凸透镜。发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后,在视网膜上会聚于一点,引起感光细胞的感觉,通过视神经传给大脑,产生视觉。
物理知识点三、光的反射
1.反射现象:光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.
2.反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,且反射光线和人射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.
3.分类:光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵循反射定律.
4.光路可逆原理:所有几何光学中的光现象,光路都是可逆的.
物理知识点四.平面镜的作用和成像特点
(1)作用:只改变光束的传播方向,不改变光束的聚散性质.
(2)成像特点:等大正立的虚像,物和像关于镜面对称.
一、与自然相关
光学与自然相关的内容可谓丰富之极, 现略举例加以分析.
例1秋高气爽的夜里, 我们仰望天空时, 会觉得星光闪烁不定, 这主要是因为 ( )
A.星星在运动
B.地球在绕太阳公转
C.地球在自转
D.大气的密度分布不稳定, 星光经过大气层后, 折射光方向随大气密度而变化
析:地球周围分布着大气层, 各层大气的温度、密度都不相同, 对光线的折射情况自然也不同;而且大气在不停地运动, 所以我们看星星闪烁不定的主要原因应是答案D.
二、与生活相关
例2高层建筑外墙大量使用的幕墙玻璃, 在白天时外面的人看不清室内的物体, 而室内的人却能看见外面的景物, 你认为这是什么原因?
析:现实生活中大量使用的幕墙玻璃是在外部涂有一层高反膜, 那是一种对光的反射率远远大于透射率的物质.
三、与科技相关
例3激光散斑测速是一种崭新的测速技术, 它应用了光的干涉原理.用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝, 待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距.实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮条纹间距Δx.若所用激光波长为λ, 则该实验确定物体运动速度的表达式是 ( )
析:虽然题目来自于高科技, 但究其实质模型, 应用双缝干涉相邻条纹间距公式可以容易解决, 由公式及d=vΔt即可导出结论B.
关键词:高中物理;光学;生活實例;教学实效
高中学生正处于抽象思维的培养阶段,其思维特点仍然是以以形象思维为主,这就导致高中生对物理知识的学习主要依靠对具体形象的事物的感知,并在感知的基础上完成抽象思维,进而确立相应的概念,掌握物理知识。因此,在高中物理光学的教学中,教师应从实际生活出发,引入生活中的实例,让学生通过形象具体的感知,探寻光学的奥妙并予以掌握,进而打造真正的高效物理光学课堂。
一、高中物理光学教学结合生活的基本原则
物理源于生活,尤其是光学知识在实际生活中无处不见,时
刻陪伴着我们。因此高中的物理光学教学应在课堂教学的同时将物理知识的学习与实际相结合,引导学生在生活中发现光学现
象,探索平常现象中不平凡的道理,从而扩展物理光学的教学方式,提高教学质量和学生的学习效果。在具体的操作过程中,应遵循以下几条原则:
1.科学原则
高中物理光学教学活动中,教学与学生生活实际相结合必须遵循的基本原则之一就是科学原则。作为一名合格的教师,我们在结合生活创设教学环境时必须遵循科学的原则和精神。同时,也应要求学生抱以科学求真,严谨务实的态度参加到物理学习中。
2.真实原则
物理是一门严谨的学科,在教学中教师应谨守真实的原则,积极结合实际生活,创造学习情境。提高学生质量的同时,从学生的实际出发,有机地将知识与学生的日常生活相结合,保证实例的真实可靠,切不可弄虚作假。这样在充分调动学生学习物理的积极性的同时,还有效地保证了物理教学与生活结合的严谨性,
提高了学生从生活中发现问题、提出问题并自主解决问题的
能力。
3.有序原则
有效原则就是要求教师在联系生活时应多多考虑学生自身的能力水平,生活实例的列举和学习情境的设立应由易到难、由
浅及深、循序渐进。在这样有序的逐步提高中,有助于学生理解物理光学学习与生活的紧密程度,让学生认识到真正学好物理光学知识必须走进生活,在生活中运用课本所学,进而得到更深层次的理解和收获。
4.完整原则
完整原则就是要求广大物理教师在物理教学中,应充分使用物理知识来阐述生活中的现象,并及时结合学生实际中常见的实例予以剖析,从而保证物理教学的完整与统一。通常学生在自身熟悉的情景中进行学习,往往可以事半功倍。因此,保证高中物理教学全面、完整地走进生活是我们物理教师的职责所在。
二、结合生活实例,打造高效的高中物理光学课堂
1.利用生活中常见的现象,激发学生对物理光学的学习兴趣
高中生仍处于稚气未脱、活泼好动的年龄阶段,其思维中仍是朴素的唯物主义占据主要位置,这使得他们对世界充满了好奇与困惑,对物理知识的学习充满渴望。如,天空为什么是蓝色的?照相机为什么可以生成镜像?雷达为什么可以追踪飞机?手机的为什么可以实现长距离通话?为什么飞机可以翱翔天空等。在高中物理光学的课堂教学中,教师可以充分利用学生的这一特点,在课堂知识的教学前先带领大家对生活中常见的光学现象进行回忆并对学生提出问题,例如,闪电是怎么形成的?通过望远镜为什么可以看到远处的东西?潜望镜的原理是什么等。引起学生的好奇心与求知欲后再引导学生分析、思考和探究这些问题。通过这种方式教师将学习与生活中的实例有机结合,激发了学生的学习兴趣,让学生自主参与到学习中,提高了教学质量。
2.增加学生的课外实践活动,在活动中进行学习
增加学生课外实践活动,让高中物理的教学走进生活是新课标对我们提出的全新要求,亦是高中物理教学实现突破的必然手段。在课外实践中学生可以充分运用自己所学的知识来亲自动手解决问题,这对提高高中物理教学的质量至关重要。因此,作为一名合格的高中物理教师,我们在完成课堂授课的同时,应当有针对性地安排一些实践活动,让学生在实践中得到提高。
例如,在学习“光的散射”时,我就在上午或下午有阳光的时候,带领学生到室外背向阳光的地方,让学生用喷雾器向斜上方喷射水雾,这时就可以看到一道人造的小彩虹,在学生感到新奇的时候,向学生提出问题:“这道彩虹是怎么样形成的呢?”然后引导学生自主进行探索,并通过三菱镜的使用让学生真正明白光的散射原理且记忆深刻。通过这种形式的教学,让学生快乐学习知识的同时还逐步提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,让他们可以学以致用。
3.合理设置教学情境,强化教学效果
在高中的物理教学中,科学合理地设置教学情境,对于促进知识的学习效果显著。当今社会,多媒体技术发展日益完善,在高中物理光学教学中合理、有效利用多媒体技术,积极创设一定的教学情境,并将其与学生的日常生活相联系,将学生平时所见生动、形象、客观地予以展示,促使学生在教学情境中敢于并善于解决问题,并大胆主动地进行深入的研究。例如,学习“光的折射”时,利用多媒体,针对“为什么水中的鱼看到岸上的树是弯曲的”,让学生从鱼的角度出发,在趣味中解决问题,掌握知识。合理地创设教学情境,可以有效增强学生的思维能力,对教学质量的提升效果非常明显。
高中是学生知识学习最为有效的阶段,作为一名高中物理老师,在高中物理光学的教学中,充分利用生活实例,将学生的学习与实际生活相联系起来,在培养学生学习兴趣和探索精神的同
时,实现高中物理教学实效的综合提升。
参考文献:
[1]刘丹杰.“光学”高考热点例析[J].高考:理科版,2011(03).
[2]马春斌.生活教育理论在高中物理教学中的应用[J].神州,2013(17).
(作者单位 江苏省宿迁中学)
光源发光的物体。分两大类:点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型,扩展光源可看成无数点光源的集合.光线——表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速——光传播的速度。光在真空中速度。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像——光源发出的光线经光学器件后,由实际光线形成的.虚像——光源发出的光线经光学器件后,由发实际光线的延长线形成的。本影——光直线传播时,物体后完全照射不到光的暗区。半影——光直线传播时,物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域。
2.基本规律
(1)光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。
(2)光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持各自的规律继续传播。
(3)光的反射定律反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。
(4)光的折射定律折射线、人射线、法织共面,折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质,入射角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A,sinA=1/n。
(5)光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射,将沿着原来的入射线方向反射或折射。
3.常用光学器件及其光学特性
(1)平面镜点光源发出的同心发散光束,经平面镜反射后,得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出,像与物对镜面对称。
(2)球面镜凹面镜有会聚光的作用,凸面镜有发散光的作用。
(3)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中,入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。
(4)透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。透镜成像作图利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明①成像公式的符号法则——凸透镜焦距f取正,凹透镜焦距f取负;实像像距v取正,虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关。
(5)平行透明板光线经平行透明板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。
4.简单光学仪器的成像原理和眼睛
(1)放大镜是凸透镜成像在。
(2)照相机是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。
(3)幻灯机
(4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜,长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很靠近焦点处,经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。
(5)望远镜由长焦距的凸透镜作物镜,辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光,经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很靠近焦点处,恰位于目镜焦点内,再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中)
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式)
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2
5.匀强电场的场强E=UAB/d
6.电场力:F=qE
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd
9.电势能:EA=qφA
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式)
13.平行板电容器的电容C=εr*S/4πkd=εS/d
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
作者: 钱耀辉(高中物理 甘肃天水物理一班)评论数/浏览数: 7 / 3833 发表日期: 2010-07-31 16:31:03 一.电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中)3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式)4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 5.匀强电场的场强E=UAB/d 6.电场力:F=qE 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd 9.电势能:EA=qφA
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式)13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt/2,Vt=(2qU/m)15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
二、恒定电流 1.电流强度:I=q/t 2.欧姆定律:I=U/R 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI 6.焦耳定律:Q=I2Rt 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总
21/2 9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反)10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理(3)使用方法(4)注意事项 11.伏安法测电阻电流表内接法: 电流表外接法:
三、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T=1N/A 2.安培力F=BIL;
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,四、电磁感应
电荷在电场中具有的势能。
(2)电场力做功与电势能变化的关系
在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量,即WAB=εA-εB。
①当电场力做正功时,即WAB>0,则εA>εB,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即Δε减=WAB。
②当电场力做负功时,即WAB<0,则εA<εB,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值,即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|,但仍可以说电势能在减少,只不过电势能的减少量为负值,即ε减=εA-εB=WAB。
说明:某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值,减少量一定是初状态值减去末状态值。
(3)零电势能点
在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点,实际应用中通常取大地为零电势能点。
说明:①零电势能点的选择具有任意性。
②电势能的数值具有相对性。
③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。
2.电势的概念
(1)定义及定义式
电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值,叫做这一点的电势。
(2)电势的单位:伏(V)。
(3)电势是标量。
(4)电势是反映电场能的性质的物理量。
(5)零电势点
规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中,通常以无限远点为零电势点,实际研究中,通常取大地为零电势点。
(6)电势具有相对性
电势的数值与零电势点的选取有关,零电势点的选取不同,同一点的电势的数值则不同。
(7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2 (在真空中)
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式)
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2
5.匀强电场的场强E=UAB/d
物理电学公式
6.电场力:F=qE
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd
9.电势能:EA=qφA
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA
物理电学公式
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式)
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2 /2,Vt=(2qU/m)1/2
等容变化和等压变化:
(1)Po/To=P1/(To-ΔT)
所以:P1=Po(To-ΔT)/To=Po(1-ΔT/To)
(2)h=Po-P1=PoΔT/To
(3)从上式可得:h是ΔT的正比例函数,所以这种温度计的刻度是均匀的。
理想气体的状态方程:
对于实际气体,R与压力、温度、气体种类有关。当温度较高、压力较低时,R近于常数。当T 较高,p→0时,无论何种气体,均有:
R =(pVm)p→0/T=8.314472J·mol-1·K-1
R=8.314472cm3·MPa·mol-1·K-1
R=8.314472_103dm3·Pa·mol-1·K-1
R=8.314472m3·Pa·mol-1·K-1
R=0.0820574587L·atm·mol-1·K-1(atm:一个标准大气压)
气体的等温变化:
1.温度:温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一,符号T,单位K(开尔文);摄氏温度是导出单位,符号t,单位℃(摄氏度)。关系是t=T-T0,其中T0=273.15K,摄氏度不再采用过去的定义。
两种温度间的关系可以表示为:T = t+273.15K和ΔT =Δt,要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
低温的极限,它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近,但永远不能达到。
2.体积。气体总是充满它所在的容器,所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
3.压强。气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。(绝不能用气体分子间的斥力解释!)
一般情况下不考虑气体本身的重量,所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。(例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积。)
压强的国际单位是帕,符号Pa,常用的单位还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg)。它们间的关系是:1 atm=1.013×105Pa=760 mmHg; 1 mmHg=133.3Pa。
【要点扫描】 波的性质与波的图像
(一)机械波
1、定义:机械振动在介质中传播就形成机械波.
2、产生条件:(1)有做机械振动的物体作为波源.(2)有能传播机械振动的介质.
3、分类:①横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直.凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷
②纵波:质点的振动方向与波的传播方向在一直线上.质点分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液体和气体不能传播横波。4.机械波的传播过程
(1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近做振动,并不随波迁移.后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。(2)介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.(3)由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动.
(二)描述机械波的物理量
1.波长λ:两个相邻的,在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.在横波中,两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离.在纵波中两相邻的密部(或疏部)中央间的距离,振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长
2.周期与频率.波的频率由振源决定,在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时,唯一不变的是频率(或周期),波速与波长都发生变化. 3.波速:单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=λ/T=λf,波速的大小由介质决定。
(三)说明:①波的频率是介质中各质点的振动频率,质点的振动是一种受迫振动,驱动力来源于波源,所以波的频率由波源决定,是波源的频率.波速是介质对波的传播速度.介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用,弹力越大,相互对运动的反应越灵敏,则对波的传播速度越大.通常情况下,固体对机械波的传播速度较大,气体对机械波的传播速度较小.对纵波和横波,质点间的相互作用的性质有区别,那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同.所以,介质对波的传播速度由介质决定,与振动频率无关.
波长是质点完成一次全振动所传播的距离,所以波长的长度与波速v和周期T有关.即波长由波源和介质共同决定.
由以上分析知,波从一种介质进入另一种介质,频率不会发生变化,速度和波长将发生改变.
②振源的振动在介质中由近及远传播,离振源较远些的质点的振动要滞后一些,这样各质点的振动虽然频率相同,但步调不一致,离振源越远越滞后.沿波的传播方向上,离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期,相距一个波长的两质点振动步调是一致的.反之,相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的.所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步(同相振动);与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反(反相振动.)
(四)波的图象(1)波的图象
①坐标轴:取质点平衡位置的连线作为x轴,表示质点分布的顺序;取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移.
②意义:在波的传播方向上,介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移. ③形状:正弦(或余弦).
要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向(或波源的方位)、横轴上某质点在该时刻的振动状态(包括位移和振动方向)这四个要素.(2)简谐波图象的应用
①从图象上直接读出波长和振幅. ②可确定任一质点在该时刻的位移.
③可确定任一质点在该时刻的加速度的方向.
④若已知波的传播方向,可确定各质点在该时刻的振动方向.若已知某质点的振动方向,可确定波的传播方向.
⑤若已知波的传播方向,可画出在Δt前后的波形.沿传播方向平移Δs=vΔt.波的现象与声波
(一)波的现象
1.波的反射:波遇到障碍物会返回来继续传播的现象.
(1)波面:沿波传播方向的波峰(或波谷)在同一时刻构成的面.(2)波线:跟波面垂直的线,表示波的传播方向.(3)入射波与反射波的方向关系.
①入射角:入射波的波线与平面法线的夹角. ②反射角:反射波的波线与平面法线的夹角.
③在波的反射中,反射角等于入射角;反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同.
(4)特例:夏日轰鸣不绝的雷声;在空房子里说话会听到声音更响.(5)人耳能区分相差0.1 s以上的两个声音.
2.波的折射:波从一种介质射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象.(1)波的折射中,波的频率不变,波速和波长都发生了改变.(2)折射角:折射波的波线与界面法线的夹角.
(3)入射角i与折射角r的关系
v1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速.i为I介质中的入射角,r为Ⅱ介质中的折射角. 3.波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播的现象. 衍射是波的特性,一切波都能发生衍射.
产生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。例如:“隔墙有耳”就是声波衍射的例证. 说明:衍射是波特有的现象. 4.波的叠加与波的干涉
(1)波的叠加原理:在两列波相遇的区域里,每个质点都将参与两列波引起的振动,其位移是两列波分别引起位移的矢量和.相遇后仍保持原来的运动状态.波在相遇区域里,互不干扰,有独立性.(2)波的干涉:
①条件:频率相同的两列同性质的波相遇.
②现象:某些地方的振动加强,某些地方的振动减弱,并且加强和减弱的区域间隔出现,加强的地方始终加强,减弱的地方始终减弱,形成的图样是稳定的干涉图样.
说明:①加强、减弱点的位移与振幅.
加强处和减弱处都是两列波引起的位移的矢量和,质点的位移都随时间变化,各质点仍围绕平衡位置振动,与振源振动周期相同.
加强处振幅大,等于两列波的振幅之和,即A=A1 +A2,质点的振动能量大,并且始终最大.
减弱处振幅小,等于两列波的振幅之差,即A=ㄏA1-A2ㄏ,质点振动能量小,并且始终最小,若A1=A2,则减弱处不振动.
加强点的位移变化范围:-ㄏA1 +A2ㄏ~ㄏA1 +A2ㄏ 减弱点位移变化范围:-ㄏA1-A2ㄏ~ㄏA1-A2ㄏ ②干涉是波特有的现象. ③加强和减弱点的判断.
波峰与波峰(波谷与波谷)相遇处一定是加强的,并且用一条直线将以上加强点连接起来,这条直线上的点都是加强的;而波峰与波谷相遇处一定是减弱的,把以上减弱点用直线连接起来,直线上的点都是减弱的.加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间.
当两相干波源振动步调相同时,到两波源的路程差Δs是波长整数倍处是加强区.而路程差是半波长奇数倍处是减弱区.
任何波相遇都能叠加,但两列频率不同的同性质波相遇不能产生干涉. 5.多普勒效应
(1)由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象.实质是:波源的频率没有变化,而是观察者接收到的频率发生了变化.(2)多普勒效应的产生原因
观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数.当波以速度v通过接收者时,时间t内通过的完全波的个数为N=vt/λ,因而单位时间内通过接收者的完全波的个数,即接收频率f=v/λ.
若波源不动,观察者朝向波源以速度v2运动,由于相对速度增大而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多,即
< 1261925824">,可见接收频率增大了.同理可知,当观察者背离波源运动时,接收频率将减小.
若观察者不动,波源朝向观察者以速度v1运动,由于波长变短为λ’=λ-v1T,而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多,即注:发生多普勒效应时,波源的真实率不发生任何变化,只是观察者接收到的频率发生了变化.
(3)相对运动与频率的关系
①波源与观察者相对静止:观察者接收到的频率等于波源的频率. ②波源与观察者相互接近:观察者接收到的频率增大. ③波源与观察者相互远离:观察者接收到的频率减小.
(二)声波(1)空气中的声波是纵波.能在空气、液体、固体中传播.在通常情况下在空气中为340m/s,随介质、温度改变而变.(2)人耳听到声波的频率范围:20 Hz?D20000 Hz.(3)能够把回声与原声区分开来的最小时间间隔为0.1s(4)声波亦能发生反射、折射、干涉和衍射等现象.声波的共振现象称为声波的共鸣.
(5)次声波:频率低于20 Hz的声波.(6)超声波:频率高于20000 Hz的声波. 应用:声呐、探伤、打碎、粉碎、诊断等.
(7)声音的分类①乐音:好听悦耳的声音.乐音的三要素:音调(基音的频率的高低)、响度(声源的振幅大小)、音品(泛音的多少,由泛音的频率和振幅共同决定).声强:单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的能量.②噪声:嘈杂刺耳的声音,是妨碍人的正常生活和工作的声音.噪声已列为国际公害.
【规律方法】 波的性质与波的图像
(一)机械波的理解
【例1】地震震动以波的形式传播,地震波有纵波和横波之分。
(1)图中是某一地震波的传播图,其振幅为A,波长为λ,某一时刻某质点的坐标为(λ,0)经1/4周期该质点的坐标是多少?该波是纵波还是横波?
A.纵波(5λ/4,0)B.横波(λ,-A)C.纵波(λ,A)D.横波(5λ/4,A)
(2)若a、b两处与c地分别相距300 km和200 km。当C处地下15 km处发生地震,则 A.C处居民会感到先上下颠簸,后水平摇动 B.地震波是横波 C.地震波传到a地时,方向均垂直地面 D.a、b两处烈度可能不同 解析:(1)由题图知,该地震波为横波,即传播方向与振动方向垂直。某质点的坐标(λ,0)即为图中a点,经1/4周期,a点回到平衡位置下面的最大位移处,即位移大小等于振幅,坐标为(λ,-A),(水平方向质点并不随波逐流)。故答案为B(2)由于地震波有横波、纵波之分,二者同时发生,传播速度不同而异,传到a、b两处,由于距离,烈度也当然不同。故答案为A、D。
(二)质点振动方向和波的传播方向的判定
(1)在波形图中,由波的传播方向确定媒质中某个质点(设为质点A)的振动方向(即振动时的速度方向):逆着波的传播方向,在质点 A的附近找一个相邻的质点B.若质点B的位置在质点A的负方向处,则A质点应向负方向运动,反之。则向正方向运动,如图中所示,图中的质点A应向y轴的正方向运动(质点B先于质点A振动.A要跟随B振动).
(2)在波形图中.由质点的振动方向确定波的传播方向,若质点C是沿y轴负方向运动,在C质点位置的负方向附近找一相邻的质点D.若质点D在质点C 位置x轴的正方向,则波由x轴的正方向向负方向传播:反之.则向x轴的正方向传播.如图所示,这列波应向x轴的正方向传播(质点C要跟随先振动的质点D振动)
具体方法为:①带动法:根据波的形成,利用靠近波源的点带动它邻近的离波源稍远的点的道理,在被判定振动方向的点P附近(不超过λ/4)图象上靠近波源一方找另一点P/,若P/在P上方,则P/带动P向上运动,如图,若P/在P的下/方,则P带动P向下运动.
②上下坡法:沿着波的传播方向走波形状“山路”,从“谷”到“峰”的上坡阶段上各点都是向下运动的,从“峰”到“谷”的下坡阶段上各点都是向上运动的,即“上坡下,下坡上”
③微平移法:将波形沿波的传播方向做微小移动Δx=v?Δt<λ/4,则可判定P点沿y方向的运动方向了.
反过来已知波形和波形上一点P的振动方向也可判定波的传播方向.
【例2】如图所示,a、b是一列横波上的两个质点,它们在x轴上的距离s=30m,波沿x轴正方向传播,当a振动到最高点时b恰好经过平衡位置,经过3s,波传播了30m,并且a经过平衡位置,b恰好到达最高点,那么
解析:因波向外传播是匀速推进的,故v=ΔS/Δt=10m/s,设这列波的振动周期为T,由题意知经3s,a质点由波峰回到平衡位置,可得T/4十nT/2=3(n=1,2„„)
另由v=λ/T得波长λ=点评:本题在写出周期T的通式时即应用了“特殊点法”,对a质点,同波峰回到平衡位置需T/4 时间,再经T/2又回到平衡位置„„,这样即可写出T的通式.当然,若考虑质点b,也能写出这样的通式(同时须注意到开始时b恰好经过平衡位置,包括向上通过平衡位置和向下通过平衡位置这两种情况).
【例3】一列波在媒质中向某一方向传播,图所示的为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M、N之间.此列波的周期为T,Q质点速度方向在波形图中是向下的,下列判断正确的是()
A.波源是M,由波源起振开始计时,P质点已经振动的时间为T; B.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动的时间为3 T/4 C.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动的时间为T/4。D.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动的时间为T/4
解析:若波源是M,则由于Q点的速度方向向下,在 Q点的下向找一相邻的质点,这样的质点在Q的右侧,说明了振动是由右向左传播,N点是波源,图示时刻的振动传到M点,P与M点相距λ/4,则P点已经振动了T/4.故C选项正确。点评:本题关键是由质点的运动方向确定波的传播方向,从而确定波源的位置.
(三)已知波速V和波形,画出再经Δt时间波形图的方法.
(1)平移法:先算出经Δt时间波传播的距离上Δx=V?Δt,再把波形沿波的传播方向平移动Δx即可.因为波动图象的重复性,若知波长λ,则波形平移nλ时波形不变,当Δx=nλ+x时,可采取去整nλ留零x的方法,只需平移x即可
(2)特殊点法:(若知周期T则更简单)
在波形上找两特殊点,如过平衡位置的点和与它相邻的峰(谷)点,先确定这两点的振动方向,再看Δt=nT+t,由于经nT波形不变,所以也采取去整nT留零t的方法,分别作出两特殊点经 t后的位置,然后按正弦规律画出新波形. 【例4】一列简谐横波向右传播,波速为v。沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点,如图所示。某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰,经过时间t,Q质点第一次运动到波谷。则t的可能值有()
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:由题意:“某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰”,符合这一条件的波形图有4个,如图所示。显然,Q质点第一次运动到波谷所需的时间t的可能值有4个。故D选项正确。【例5】一列简谐横波在传播方向上相距为3米的两个质点P和Q的振动图象分别用图中的实线和虚线表示,若P点离振源较Q点近,则该波的波长值可能为多少?若Q点离振源较P点近,则该波的波长值又可能为多少?
分析:由图可知,T= 4s,P近,波由P向Q传,P先振动,Q后振动,Dt=kt+3T/4,所以,SPQ=kl+3l/4,则
k=0,1,2L 若Q近,波由Q向P传,Q先振动,P后振动,Dt=kt+T/4,所以,SPQ=kl+l/4,则
波的现象与声波
【例1】一个波源在绳的左端发出半个波①,频率为f1,振幅为A1;同时另一个波源在绳的右端发出半个波②,频率为f2,振幅为A2,P为两波源的中点,由图可知,下述说法错误的是()A.两列波同时到达两波源的中点P B.两列波相遇时,P点波峰值可达A1+A2 C.两列波相遇后,各自仍保持原来的波形独立传播
D.两列波相遇时,绳上的波峰可达A1+A2的点只有一点,此点在P点的左侧
k=0,1,2L
解析:因两列波在同一介质(绳)中传播,所以波速相同,由图可知λ1>λ2,说明它们的波峰离P点距离不等,波同时传至P点,波峰不会同时到P点,所以P点波峰值小于A1+ A2.两列波波峰能同时传到的点应在P点左侧,所以A,D正确,B错误,又由波具有独立性,互不干扰,所以C正确.答案:B
【例2】两列振动情况完全相同的振源。s1和s2在同一个介质中形成机械波。某时刻两列波叠加的示意图如图所示,图中实线表示处于波峰的各质点,虚线表示处于波谷的各质点。图中a、b、c三点中,振动情况加强的质点有,振动情况减弱的质点有。
解析:在两列波叠加的区域内,图中a点是实线与实线的交点,表明两列波都要求a点为正向位移,a点的位移是两列波位移的矢量之和,即振幅之和,是振动情况加强的质点。同样处于虚线与虚线交点的b质点,也是振动情况加强的点。只是b是处于反向最大位移(也等于两列波振幅之和)。因此处于实线与虚线交点的质点c是振动情况减弱的质点,其此刻位移为零。
本题叠加的两列波是波长(频率)相同的两列波,满足干涉的条件。过半个周期,图中实线变为虚线,虚线变为实线。a、b仍是振动情况加强的点,c点仍是振动情况减弱的点。即a、b以两列波振幅的和为振幅振动,c点则以它们振幅之差为振幅振动,且加强点与减弱点间隔排列。
【模拟试题
1.如图所示,(1)为某一波在t=0时刻的波形图,(2)为参与该波动的P点的振动图象,则下列判断正确的是 A.该列波的波速度为4m/s ;
B.若P点的坐标为xp=2m,则该列波沿x轴正方向传播 C.该列波的频率可能为 2 Hz;
D.若P点的坐标为xp=4 m,则该列波沿x轴负方向传播;
3.两列简谐波均沿x轴传播,传播速度的大小相等,其中一列沿x轴正方向传播,如图中实线所示。一列波沿x轴负方向传播,如图中虚线所示。这两列波的频率相等,振动方向均沿y轴,则图中x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中振幅最大的是x= 的点,振幅最小的是x= 的点。
【试题答案
1.解析:由波动图象和振动图象可知该列波的波长λ=4m,周期T=1.0s,所以波速v=λ/T=4m/s.
由P质点的振动图象说明在t=0后,P点是沿y轴的负方向运动:若P点的坐标为xp=2m,则说明波是沿x轴负方向传播的;若P点的坐标为 xp=4 m,则说明波是沿x轴的正方向传播的.该列波周期由质点的振动图象被唯一地确定,频率也就唯一地被确定为f=l/t=0Hz.综上所述,只有A选项正确. 2.解析:由两质点振动图象直接读出质点振动周期为4s.由于没有说明波的传播方向,本题就有两种可能性:(1)波沿x轴的正方向传播.在t=0时,x1在正最大位移处,x2在平衡位置并向y轴的正方向运动,那么这两个质点间的相对位置就有如图所示的可能性,也就x2-x1=(n+1/4)λ,λ=400/(1+4n)cm
(2)波沿x轴负方向传播.在t=0时.x1在正最大位移处,x2在平衡位置并向y轴的正方向运动,那么这两个质点间的相对位置就有如图所示的可能性„„,x2-x1=(n+3/4)λ,λ=400/(3+4n)cm
3.解析:对于x=4、8的点,此时两列波引起的位移的矢量和为零,但两列波引起的振动速度的矢量和最大,故应是振动最强的点,即振幅最大的点。对于x=2和 6的点,此时两列波引起的位移矢量和为零,两列波引起的振动速度的矢量和也为零,故应是振动最弱的点,即振幅最小的点。
大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流。如图15-1所示(b)、(c)、(e)所示电流都属于交流,其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图(b)所示。而(a)、(d)为直流其中(a)为恒定电流。
正弦交流的产生及变化规律
1、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的.交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。
一.能说明光具有波动性的实验光的干涉及衍射实验 1.光的干涉及衍射
产生条件 典型实验 图样特点
干涉 相干光源(f相同)双缝干涉 等宽明暗相间的条纹
衍射 障碍物或小孔的尺寸 单缝、圆孔、越窄,衍射明显 不等宽
跟光波波长差不多 圆盘 中央亮而宽,边缘暗而窄
a.干涉条纹间距
△x:两个相邻的亮(暗)条纹间距 b.明暗条纹分布规律: 光程差δ=r2-r1 中央 第一级 第二级
亮纹 δ=nλ 振动加强 n=0 n=1 n=2
增透膜:
λ:绿光在增透膜中的波长
注:①对光的衍射条纹,缝越窄,衍射现象明显,衍射条纹间距越大。缝宽一定时,波长越长的光,衍射现象明显。
②白光的衍射条纹:中央白条纹,两边彩色条纹,红光在外侧。白光的干涉条纹:中央白条纹,两边彩色条纹,红光在外侧。
4.光的偏振
(1)偏振光的产生方式:①自然光通过起偏器:通过两个轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是把自然光变偏振光,叫起偏器。第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光,叫检偏器。其次,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特性,即存在一个偏振化方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了。②自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直。
(2)偏振光的理论意义和应用:①理论意义:光的干涉和衍射现象充分说明了光是波,但不能确定光波是横波还是纵波。光的偏振现象说明光波是横波。②应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等等。二.光的粒子性(光电效应B类要求)1.光电效应
(1)在光的照射下从物体表面发射电子的现象叫光电效应。发射出的电子叫光电子。(2)演示实验
2.光电效应的规律
(1)瞬时性10-9S,从光照到发射电子几乎是同时的(2)任何金属存在一个极限频率,只有v入射>v极限发生
(3)逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关,只随ν入射增大而增大(4)在入射光强度不变时,入射光强增加,光电流增大,饱和光电流与入射光强度成正比。I饱和光电流与λ入射光强度成正比
不加电压,少量光电子到阳极,光电流小。加电压,较多光电子到阳极,光电流大。电压大到一定程度,光电流就不再增大,达到饱和光电流。入射光强度:单位时间单位面积入射光的能量。E=nhv,v不变,增大光强,光子数变大。
3.爱因斯坦光子说:光是由一个个光子构成,每个光子能量:E=hv,h:普朗克常量。
v0不同
v不变时,增大I入射,光子数增多,光电子数越多,光电流大 4.光的波粒二象性
解析:知P点与S1和S2的距离之差,由出现明暗条纹的条件可判断是亮条纹或暗条纹。
由此可知,B光在空气中波长 由光程差δ和波长λ的关系:
可见,用B光做光源,P点为亮条纹。
例2.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图2甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
(2003年上海高考试题)
解析:因为相邻两个明纹位置的空气膜高度差和夹角的关系为: △h=l为相邻明纹的距离)∴变疏,选A 答案:A 规律总结:抓住本题所给的条件是任意相邻明纹对应的薄膜高度差不变。弄清条纹间距的决定因素。
例3.某金属在一束黄光照射下,恰好能有电子逸出(即用频率小于这种黄光的光线照射就不可能有电子逸出)。在下述情况下,逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变化?
(1)增大光强而不改变光的频率;(2)用一束强度更大的红光代替黄光;(3)用强度相同的紫光代替黄光。
解析:“正好有电子逸出”,说明此种黄光的频率恰为该种金属的极限频率。(1)增大光强而不改变光的频率,意味着单位时间内入射光子数增多而每个光子能量不变,根据爱因斯坦光电效应方程,逸出的光电子最大初动能不变,但光电子数目增大。
(2)用一束强度更大的红光代替黄光,红光光子的频率小于该金属的极限频率,所以无光电子逸出。
(3)用强度相同的紫光代替黄光,因为一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量,而强度相同,因而单位时间内射向金属的紫光光子数将比原来少。因此,逸出的电子数将减少,但据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能将增大。例4.如图3所示,阴极K用极限波长λ0=0.66μm的金属铯制成,用波长λ=0.50μm的绿光照射阴极K,调整两个极板电压,当A板电压比阴极高出2.5V时,光电流达到饱和,电流表示数为0.64μA,求:
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。(2)如果把照射阴极绿光的强度增大到原来的2倍,每秒钟阴极发射出的光电子数和飞出光电子的最大初动能。
解析:(1)当阴极发射的光电子全部到达阳极时,光电流达到饱和,由电流可求出每秒到达阳极的电子数,即为发射出的电子数,由爱因斯坦光电效应方程可算出最大初动能。
(2)光强加倍,发射的光电子数加倍,但入射光频率不变,光电子的最大初动能不变。
(2)光电子数n’=2n=8.0×1012(个)
解析:
;(2)个
小结:本题说明伦琴射线的产生方法。【模拟试题】
1.如图所示,两束不同的单色光,A和B,分别沿半径射入截面为半圆形玻璃砖中后,都由圆心O沿OP方向射出,下列说法中正确的是()
A.在玻璃中B光传播的速度较大 B.A光的光子能量较小
C.若分别用这两种单色光做双缝干涉实验,且保持其他实验条件不变,则A光在屏上形成的明暗条纹的宽度较小
D.若用B光照射某金属板能产生光电效应,则用A光照射该金属板也一定能产生光电效应
2.如图所示,一束复色光射到玻璃三棱镜AB面上,从三棱镜的AC面折出的光线分成a、b两束,如下图所示。有下列几个结论()
①a光的光子能量比b光的光子能量大
②光a、b射到同一金属表面时,若光a能发生光电效应,那么光b也一定能发生光电效应
③光从棱镜内射出时,a光的临界角大于b光的临界角 ④在此玻璃三棱镜中a光的光速比b光的光速小 A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
3.a、b二束平行细光束垂直射入直角三棱镜的AB面,对应的折射光线为a’、b’,a’、b’有发散的趋势,比较a、b二束光,下列说法正确的是()
A.光束a在棱镜中的传播速度快
B.若b光束能使某一金属产生光电效应,则a光束同样能使该金属产生光电效应
C.在完全相同的条件下做双缝干涉实验a光对应的干涉条纹较宽
D.在其它条件不变的情况下,当顶角A增大时,一定是折射光束b’先消失 4.双缝干涉实验装置如图所示,双缝间的距离为d,双缝到像屏的距离为L,调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹。关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是()
A.若将像屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将变得不清晰 B.若将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹 C.若将双缝间的距离d减小,像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小 D.若将双缝间的距离d减小,像屏上的两个相邻暗条纹间的距离不变 5.如图所示,(a)表示单缝,(b)表示双缝,用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝,在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹(图中阴影表示明条纹),如图(c)、(d)所示。下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是()
A.图(c)表示单缝衍射条纹,图(d)表示双缝干涉条纹 B.单缝S越宽,越容易观察到对应的明暗条纹 C.双缝间距离越小,对应条纹间距越大
D.照射双缝的单色光波长越小,对应条纹间距越大
6.如下图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干状条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是()
A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的
7.尖劈干涉是一种薄膜干涉,其装置如图a所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图b所示,干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽出一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
8.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为()
A.C.以及相邻两条亮纹间距。若所用激光波长为,则该实验确定物体运动速度的表达式是()
A.D.,普朗克常量为
B.5.分别用波长为 和 D.A.光是电磁波 B.光是一种横波 C.光是一种纵波 D.光是概率波
7.如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为()
A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV 8.下列说法正确的是()
A.光的干涉和衍射说明光具有波动性 B.光的频率越大,波长越大 C.光的波长越大,光子的能量越大
D.光在真空中的传播速度为9.下列说法正确的是()A.光波是一种概率波 B.光波是一种电磁波
C.单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变 D.单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变 10.下面是四种与光有关的事实: ①用光导纤维传播信号
②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 其中,与光的干涉有关的是()A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
11.我们经常可以看到,凡路边施工处总挂着红色的电灯,这除了红色光容易引起人的视觉注意以外,还有一个重要的原因,这一原因是红色光()A.比其它色光更容易发生衍射 B.比其它可见光的光子能量大 C.比其它可见光更容易发生干涉 D.比其它可见光更容易发生光电效应
12.下列各种现象中不能说明光具有波动性的是()A.光的偏振现象 B.光电效应现象 C.光的双缝干涉现象 D.光的衍射现象
13.如图是产生X射线的装置,叫做X射线管。图中的K是阴极,A是阳极,通电时由阴极发出的电子,打在阳极上,从阳极上激发出X射线(也称X光),设其中光子能量的最大值等于电子到达阳极时的动能。已知阴极与阳极之间电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c,则(设电子初速为零)()
A.高压电源的a端为正极 B.高压电源的a端为负极
C.射线管发出的X光的最长波长为
【试题答案】 光的波动性
1.B 2.A 3.ACD 4.B 5.C 6.AC 7.A 8.B 9.B 10.B 光的粒子性
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