光学原子物理宇宙知识要点

一、光的本性 一.光学的发展史 1.光的微粒说(英国--牛顿）：光是高速粒子流。 2.光的波动说(荷兰--惠更斯）：光是某种振动,以波的形式向周围传播。 英国--托马斯·杨用双缝干涉实验证实光具有波动性。 3. 光的电磁说(麦克斯韦-英国）：预言光是电磁波。 德国--赫兹用实验证实电磁波的存在。 4. 光的光子说(德国--爱因斯坦）：光的传播是一份一份的 ,每一份叫一个光子,其能量与波的频率成正比 E=h。 5.光的波粒二象性说(法国--德布罗意)：光既有波动性，又有粒子性。 二.光的干涉和光的衍射 1.光的干涉现象：两列相干光波叠加,某些区域的光被加强,某些区域的光被减弱,且加强区与减弱区相互间隔(如双缝干涉现象,薄膜干涉现象)。 2.产生稳定干涉现象的条件：两列光波必须频率相同，振动方向相同。 3.光的衍射现象：光离开直线路径,绕到障碍物阴影里的现象。 (如单缝衍射现象,小孔衍射现象) 4.产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比光的波长小或与波长相差不多 双缝干涉与单缝衍射的区别 双缝 干涉 相干光束的 叠加 任意相邻两条亮纹（或暗纹） 的距离是相等的 中央亮纹与两边亮纹的光强几乎一样 单缝 衍射 光绕过障碍物（小孔）传播 中央亮纹的宽度是其他条纹间距的 2 倍 中央亮纹的光强度最大，其余亮纹的强度较小 三.光的电磁说 1.电磁波的波长由大到小的排列： 无线电波; 红外线; 可见光(红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫); 紫外线; X 射线;  射线. 2.电磁波的波长 ,频率 ,周期 T,波速 C 的关系：= C·T=C/  3.电磁波产生的机理:无线电波---自由电子运动产生 红外线;可见光;紫外线-----原子外层电子受激发产生 X 射线-----原子内层电子受激发产生  射线------原子核受激发产生 四.光的光子说 1.光电效应现象：当有光照射到金属表面时，发射出电子的现象。 2.光电效应实验的规律 (1)每种金属都有发生光电效应的极限频率. (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射光的频率增大而增大. (3)光电效应产生几乎是瞬间的. (4)光电流与入射光强度成正比. 3.光子说：在空间传播的光是不连续的，是一份一份的,每一份叫做一个光子,每个光子所具有的能量跟光的频率成正比E=h 4.光的波粒二象性：光是具有波粒二象性的物质 说明： （1）大量光子的传播规律体现波动性；个别光子的行为体现粒子性。 （2）频率越低，波长越长的光，波动性越显著，频率越高，波长越短的光,粒...