光学,原子物理和宇宙讲解VIP免费

1光学、原子物理和宇宙A.光学电磁波波长，波速与频率的关系λ真=C/fλ介=v介/f1.麦克斯韦的电磁场理论（1）变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.（2）随时间均匀变化的磁场产生稳定电场，随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场，随时间均匀变化的电场产生稳定磁场，随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。（3）变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。2.电磁波（1）周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，由发生区域向周围空间传播，形成电磁波。（2）电磁波是横波（3）电磁波可以在真空中传播，电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生变化，即v=λf，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×108m/s。3.光本性学说的发展简史（1）牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象，光的反射现象。（2）惠更斯的波动说:认为光是某种振动，以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象。4.光的干涉光的干涉的条件是：有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。干涉区域内产生的亮、暗纹：亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即光程差δ=nλ（n=0，1，2，⋯⋯）暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即光程差δ=)12(2n（n=0，1，2，⋯⋯）相邻亮纹（暗纹）间的距离λΔdlx=。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。5.衍射——光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。⑵发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大。6.光的偏振现象：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。光的偏振说明光是横波。拓展课本第二册p75。7.光的电磁说⑴光是电磁波（麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。）⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。(助记：紫光的频率大，波长小。)种类产生主要性质应用举例2红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤8.光电效应⑴在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。）⑵光电效应的规律。每种金属都存在极限频率ν0，只有ν≥ν0才能发生光电效应；瞬时性（光电子的产生不超过10-9s）。⑶爱因斯坦的光子说。光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量E跟光的频率ν成正比：E=hν⑷爱因斯坦光电效应方程：Ek=hν-W（Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。）9.光的波粒二象性（1）光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振表明光是一种波；光电效应表明光是一种粒子；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。（2）正确理解波粒二象性-----波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量。（a）个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。（b）频率ν高的光子容易表现出粒子性；频率ν低的光子容易表现出波动性。（c）在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。B.原子物理1.卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）α粒子散射实验：是用α粒子轰击金箔，结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。...