第十八單元 光的波動(dòng)性 第十九單元 量子論初步 人教版

1、第十八單元 光的波動(dòng)性 第十九單元 量子論初步一. 本周教學(xué)內(nèi)容第十八單元 光的波動(dòng)性 第十九單元 量子論初步第十八單元 光的波動(dòng)性（一）知識(shí)結(jié)構(gòu)光的波動(dòng)性（二）知識(shí)要點(diǎn)1. 人類對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程2. 光的干涉（1）光的干涉（2）產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件 兩個(gè)光源發(fā)生的光頻率相同 相差恒定（3）雙縫干涉由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后形成兩束振動(dòng)情況總是相同的相干光波。當(dāng)這兩束光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差為光波波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，該處的光互相加強(qiáng)，出現(xiàn)明條紋，當(dāng)?shù)竭_(dá)某點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)，該處的光互相削弱，出現(xiàn)暗條紋，條紋間距與單色光波長(zhǎng)成正比。若用單色光做實(shí)驗(yàn)，則光屏上出現(xiàn)間距相等，明暗相間的條紋，若

2、用白光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則光屏上出現(xiàn)的是中央為白條紋，兩側(cè)是彩色條紋。（4）薄膜干涉由薄膜的前、后表面反射的兩列光波疊加而成，劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間的條紋，應(yīng)用于用“干涉法檢查表面的平整度”。透鏡和棱鏡表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4。（5）光的波長(zhǎng)、頻率和光速的關(guān)系在真空中，不同色光的光速相同；在介質(zhì)中，不同色光的光速不同。色光的顏色是由頻率決定的，同一種色光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，顏色和頻率均不變，而波長(zhǎng)和波速卻因介質(zhì)不同而改變。3. 光的衍射（1）光的衍射：指光繞過(guò)障礙物或通過(guò)小孔進(jìn)入幾何陰影區(qū)而傳播的現(xiàn)象。（2）發(fā)生衍射的條件：障礙物或孔的尺寸和波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小。（3）衍射

3、圖樣及特點(diǎn) 單縫衍射明暗相間的不等距條紋，中央為亮條紋，兩側(cè)有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同，若照射光是白光，中央仍為白色條紋，最靠近中央的色光是紫色，較遠(yuǎn)的是紅光。 圓孔衍射是明暗相間的間距不等的同心圓環(huán)。 圓屏衍射是明暗相間的間距不等的同心圓環(huán)，中心有一“泊松亮斑”。4. 光的偏振現(xiàn)象表明了光是橫波（1）自然光：從光源直接發(fā)出的光，包含著在垂直光的傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光。（2）偏振光：自然光通過(guò)偏振片后，只有振動(dòng)方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通過(guò)，這時(shí)的光只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)，這種光就是偏振光。5. 激光，是一種自然

4、界中沒(méi)有的光。（1）激光是人類在實(shí)驗(yàn)室制造的具有完全相同的頻率，發(fā)射方向、偏振態(tài)、位相和速度的強(qiáng)光束，是通過(guò)輻射所引起的原子受激發(fā)射而實(shí)現(xiàn)的光放大。（2）激光的特點(diǎn)激光是相干光。兩束相同的激光在相遇區(qū)域疊加時(shí)，產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象，激光具有非常好的平行度，激光在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍保持一定的強(qiáng)度，激光具有很強(qiáng)的亮度，激光可以在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)集中很大的能量。6. 光的電磁說(shuō)（1）麥克斯韋電磁理論認(rèn)為光是一種電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁本性。（2）麥克斯韋認(rèn)為光是一種電磁波。其實(shí)驗(yàn)依據(jù)：光波與電磁波的傳播都可以不需要介質(zhì)。光波與電磁波在真空中的傳播速度相同，即為。光波和電磁波都是橫波。7

5、. 電磁波譜電磁波按波長(zhǎng)由大到小的順序排列為：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、x射線、射線。8. 光譜（1）發(fā)射光譜：包括連續(xù)光譜和線狀光譜，是由發(fā)光體直接發(fā)光產(chǎn)生的，連續(xù)光譜是由連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成的，由熾熱固體、液體或高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生。線光譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的光譜，由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生。（2）吸收光譜：是連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被吸收后產(chǎn)生的光譜，由熾熱固體或高壓氣體發(fā)出的白光經(jīng)溫度較低的氣體后產(chǎn)生的。（3）特征譜線：每種元素的原子，只能發(fā)生某些具有特定波長(zhǎng)的光譜線，這些光譜線叫那種元素的特征譜線。（4）光譜分析：根據(jù)光譜鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成的方法叫做光譜分析。第十九單元

6、 量子論初步（一）知識(shí)結(jié)構(gòu)量子論初步（二）知識(shí)要點(diǎn)1. 光電效應(yīng)（1）光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)（2）光電效應(yīng)：在光（包括不可見(jiàn)光）照射下，物體中發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子。（3）光電效應(yīng)規(guī)律 每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率，必須大于這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。 光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。 光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的。 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。（4）光子說(shuō)光是一份一份地不連續(xù)傳播的，每一份叫做一個(gè)光子，光子的能量跟它的頻率成正比。表達(dá)成：2. 光的波粒二象性3. 物質(zhì)波任何運(yùn)動(dòng)著的物體都有一

7、種波和它對(duì)應(yīng)，這種波就叫物質(zhì)波，也叫德布羅意波。物質(zhì)波的波長(zhǎng)，可以表示成：（P是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量，h是普朗克常量）* 物質(zhì)波也是一種概率波4. 玻爾理論（1）玻爾理論的內(nèi)容 原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但不向外輻射能量，這些狀態(tài)叫做定態(tài)。 原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定。 原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。（2）氫原子的能級(jí)公式和軌道公式原子各定態(tài)的能量值叫做原子的能級(jí)對(duì)于氫原子，其能級(jí)公式，其軌道公式（n

8、為量子數(shù)）原子的最低能量狀態(tài)稱為基態(tài)，較高的能量狀態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)。（3）能級(jí)在玻爾模型中，原子的可能狀態(tài)是不連續(xù)的，因此各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量也是不連續(xù)的，這些能量值叫做能級(jí)。5. 玻爾理論的局限性6. 光電效應(yīng)：在光的照射下，物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出的電子叫光電子。【典型例題分析】例1 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過(guò)紅光）另一縫前放一綠色濾光片（只能透過(guò)綠光）這時(shí)（ ）A. 只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失B. 紅色和綠色的雙縫干涉條線消失，其他顏色的干涉條紋依然存在C. 任何顏色的雙縫

9、干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D. 屏上無(wú)任何光亮分析與解答：兩列光波發(fā)生干涉的條件之一是頻率相等，利用雙縫將一束光分成能夠發(fā)生干涉的兩束光，在屏上形成干涉條紋，但分別用綠濾光片和紅濾光片擋住兩條縫后，紅光和綠光頻率不等，不能發(fā)生干涉。 屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋正確答案：C例2 當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，用光子能量為2.5ev的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零，合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.6V時(shí)，的讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6V時(shí)，讀數(shù)為零，由此可知陰極材料的逸出功為（ ）A. 1.9ev B. 0.6ev C. 2.5ev D. 3.1ev分析與解答：用光照射，

10、發(fā)生光電效應(yīng)，電子離開(kāi)金屬表面后具有初動(dòng)能，設(shè)最大初動(dòng)能為，逸出功為W，反向電壓時(shí)， 正確答案：A1. 下圖給出氫原子最低的4個(gè)能級(jí)，氫原子在這些能級(jí)之間躍遷所輻射的光子的頻率最多有 種，其中最小的頻率等于 Hz（保留兩個(gè)有效數(shù)字）。2. 太陽(yáng)的連續(xù)光譜中有許多暗線，它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線，產(chǎn)生這些譜線是由于（ ）A. 太陽(yáng)表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素B. 太陽(yáng)內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素C. 太陽(yáng)表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素D. 太陽(yáng)內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素3. 對(duì)于光的波粒二象性的說(shuō)法中，正確的是（ ）A. 單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)粒子性B. 大量光子的運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)波動(dòng)性C. 一束傳播的光，有的光是波，有的光

11、是粒子D. 光的波動(dòng)性是由于光子間的相互作用而形成的4. 根據(jù)玻爾理論，某原子的電子從能量為E的軌道躍遷到能量為的軌道，輻射出波長(zhǎng)為的光子，以h表示普朗克恒量，C表示真空中的光速，則等于（ ）A. B. C. D. 5. 氫原子核外電子由一個(gè)軌道向另一個(gè)軌道躍遷時(shí)，可能發(fā)生的情況是（ ）A. 原子吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大B. 原子放出光子，電子的動(dòng)能減少，原子的電勢(shì)能減少，原子的能量減少C. 原子吸收光子，電子的動(dòng)能減少，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大D. 原子放出光子，電子的動(dòng)能增加，原子的電勢(shì)能減少，原子的能量減少6. 兩個(gè)微觀粒子質(zhì)量之比是1:2，速度之比是1:3，它們的德布羅意波長(zhǎng)之比是（ ）A. 1:2 B. 1:3 C. 1:6 D. 6:17. 如下圖，在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針就張