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1、（一）光的本性学说发展史上的五个学说1. 牛顿的微粒说：认为光是沿直线高速粒子流，它能解释光的反射和直线传播，难以解释折射和衍射等现象。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 衍射现象但难以解释光电效应。3. 麦克斯韦的电磁说：认为光是电磁波，实验依据是赫兹实验证明了光与电磁波在真空中传播速度相等且均为横波。4. 爱因斯坦的光子说：认为光的传播是一份一份的，每一份叫一个光子，其能量与它的频率成正比，即，光子说能成功地解释光电效应现象。5. 德布罗意的波粒二象性学说：认为光是既有粒子性，又有波动性。个别光子表现为粒子性， 大量光子的行为表现为波动性，频率
2、大的光子粒子性明显，而频率小的光子波动性明显。（二）光的干涉1. 相干光及相干光源两束频率相同，振动情况总是相同的光叫相干光；能够产生相干光的光源叫相干光源。2. 光的干涉干涉现象：两束（或几束）相干光在空间相遇，互相叠加，在叠加区域，光在一些地方互相加强，在另一些地方互相削弱，这种现象叫光的干涉。干涉图样：在光的叠加区域放一光屏，就能看到干涉条纹，叫干涉图样。单色光的干涉条纹是明暗相间的条纹，白光的干涉条纹是彩色的条纹干涉条件：两列光（或几列光）的频率相同，或振动情况完全相同注： 干涉现象是波动独有的特征，光能发生干涉现象，证明了光确实是一种波。3. 双缝干涉（1）双缝干涉产生原理：当某点到
3、两缝的路程差为波长的整数倍时，到达该点的光互相加强为亮纹； 当某点到两缝的路程差为半波长的奇数倍时，到达该点的光互相削弱出现暗纹，条纹间距跟光的波长成正比。（2）产生稳定干涉的条件：两列光的频率相等且振动状态相同，相干光源可用同一束光分成两列获得。（3）双缝干涉图样：单色光时是明暗相间条纹，且宽度相等，白光时是彩色条纹。4. 薄膜干涉的产生原因由薄膜的前、后表面的反射光叠加而产生干涉，出现明、暗相间条纹。注意： 白光产生薄膜干涉时得彩色条纹5. 光的波长和频率（1）各色光有不同的频率，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光的频率从低到高排列（光的颜色由频率决定，光频率由光源决定，与介质无关）。（2）波
4、速、波长和频率的关系：。注意： 光在不同介质中传播时，速度不同， 频率不变， 故在不同介质中波长要改变。 在真空中各色光速度相同，故按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光的顺序波长变小。6. 光干涉在技术上的应用 （1）表面平直检测（利用薄膜干涉原理）（2）镜头增透膜：（利用薄膜干涉，使薄膜厚度为入射光在薄膜中波长的1/4）（三）光的衍射1. 波的衍射 波的衍射：波在传播时遇到障碍物能够绕过障碍物传播的现象2. 光的衍射及明显衍射的条件光能绕过障碍物（或小孔）的传播现象叫光的衍射现象明显衍射条件：只有在障碍物（或孔）的尺寸与光的波长差不多或者更小的情况下，可以清楚地看到光的衍射。注：（1）光能发生衍
5、射现象证明光是一种波。（2）在明显衍射条件中，关于小孔的大小不能太小，因为小到一定程度通过小孔的光的能量太小时，衍射现象也不会明显。3. 单缝衍射 在挡板上安装一个可调的狭缝，让单色平行光照射到狭缝上，狭缝宽时，在挡板后面的光屏上得一与缝宽相当的亮线（说明光沿直线传播），调到狭缝很窄时，亮线的亮度有所降低，但宽度反而增大（说明光的传播离开了直线）。单缝衍射图样：明暗相间的条纹，中央亮区宽两边变狭，如果用白光做实验，则衍射图样为彩色条纹。注：（1）单缝衍射条纹与双缝干涉条纹的区别在于：前者中央亮区最宽，两边变窄变暗，后者中央亮区的宽度与其他亮区宽度相等。（2）将双缝干涉的一个狭缝挡住，双缝干涉图
6、样变成单缝衍射图样。4. 圆孔衍射 光线照射到带有圆孔的挡板上后，在挡板后面的光屏上得到一个圆形亮斑。圆孔缩小，亮斑也缩小，当圆孔小到一定程度，亮斑反而增大，发生了圆孔衍射现象。圆孔衍射图样：为明暗相间的圆形条纹，中央为亮斑。注： 各种形状不同的障碍物都能使光发生衍射，致使影子的轮廓模糊不清，出现亮暗相同的条纹5. 光的直线传播和光的衍射光的直线传播：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以认为光是沿直线传播的。光发生了明显的衍射现象后，光绕过了障碍物传播，就不是沿直线传播了。注： 光在传播中遇到障碍物都要发生衍射现象，只不过是明
7、显程度不同而已。（四）光的电磁说1. 光的电磁本性：光的本质是电磁波麦克斯韦预言了电磁波的存在，并从理论上得出电磁波在真空中的传播速度与实验测出的光速非常接近，提出光在本质上是一种电磁波（电磁说）赫兹实验证实了电磁波的存在；测出了实验中的电磁波的频率和波长；计算了电磁波的传播速度， 发现了电磁波的速度确实与光速相同注： 麦克斯韦提出光是一种电磁波，这就是光的电磁说；赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性2. 电磁波谱：把各种电磁波按照频率（或波 长）的顺序排列起来组成的波谱叫做电磁波谱。 按波长从长到短的排列顺序为：无线电波微波红外线可见光紫外线X 射线射线注：（ 1）波段有重叠，它们之间的区别并
8、没有绝对的意义（ 2）它们的本质都相同，都遵守共同的规律。 都具有波的特性；真空中的传播速度都相同；遵守波速公式（ 3）特性：波长越长，波动性越明显。波长越短，越不易观察到干涉、衍射现象3. 四种射线 的特性（ 1）红外线：比红光的波长更长的光不能引起 视觉，叫做红外线。红外线的波长范围很广，约为750nm106nm 一切物体都在辐射红外线，物体 的温度越高，它辐射的红外线越强，波长越短（2）紫外线比紫光波长更短的不可见光叫紫外线。波长大约为5nm370nm （3）伦琴射线波长比紫外线更短的光叫伦琴射线（ X 射线）伦琴射线的穿透能力很强（4）射线比伦琴射线的波长更短的电磁波叫射线射线的穿透能
9、力更强4. 电磁波谱机理、特性及应用波谱无线电波红外线可见光紫外线伦琴射线射线产生机理振荡电路中自由电子振荡原子外层电子受激发原子内层电子受激发原子核受激发特性波动性明显热作用强引起视觉化学作用、荧光作用、杀菌贯穿作用强贯穿本领最强应用无线电技术加热、遥感照明摄影感光技术医用消毒检查探测医用透视照相工业探伤医用治疗【典型例题】1. 干涉条件类例 1 两独立点光源向白色光屏同时发出单色红光，则光屏呈现（）A. 干涉条纹B. 一片红C. 仍为白色D. 一片黑解析： 只有频率相同、相位差恒定的两列波相遇时才能产生干涉。依题意知，光源系两个独立光源，但不能保证两列光波的相位差恒定，所以没有干涉条纹。故
10、正确选项为B。2. 干涉图样类例 2 双缝干涉实验中，不同的单色光得到的干涉条纹（）A. 紫光条纹间距最小B. 各色光条纹间距相同C. 中央总是明条纹D. 中央总是暗条纹 解析： 因干涉条纹间距跟波的波长成正比，波长不同，间距不同，故选项A 正确。又两光到达中央位置的路程差为零，所以中央位置一定为明条纹。故选项C 正确。3. 振动加强（减弱）条件类例 3 双缝干涉实验中，屏上点P为明条纹，则双缝到点P的路程差必定是（）A. 半波长的奇数倍B. 波长的奇数倍C. 半波长的偶数倍D. 波长的整数倍解析： 明暗条纹与两列波到达某点的路程差有关：路程差是波长的整数倍时产生明条纹；路程差是半波长的奇数倍
11、时产生暗条纹。由此可知C，D 为正确选项。4. 强、弱位置类例 4 完全相同的A，B 两个声源相距50m，同时发出波长为 25m 的声波。若人沿AB连线从 A 走到 B，问在哪些地方、听到最强音？哪些地方听到最弱音？解析： 设在 AB 连线上有一点P，B， A 到点 P 的路程差为若该点为振动加强点，据振动加强的条件有由得：因由解得为整数，有， 0，。表明 A，B 之间共有3 个强音位置。将代入式，解得距 A 的位置分别为：12.5m，25m，37.5m。若点 P 为振动减弱点，据振动减弱的条件有由得：由解得：为整数，有， 0，表明A，B 之间共有4 个弱音位置。将代入式解得距 A 的位置分别
12、为：6.25m，18.75m，31.25m， 43.75m。【模拟试题】1. 光的微粒说很难解释（）A. 光的直进现象 B. 光的反射现象C. 光同时发生反射和折射现象D. 光的色散现象2. 从两支手电筒射出的光照到同一点上时，看不到干涉条纹，因为（）A. 手电筒发出的光不是单色光B. 干涉图样太小，看不清楚C. 周围环境的漫反射光太强D. 两个光源是非相干光源3. 关于电磁波的产生和特性，下列说法正确的是（）A. 射线是原子的内层电子受激发而产生的B. 伦琴射线是原子内层电子受激发而产生的C. 紫外线比可见光容易产生干涉和衍射D. 电磁波谱中能量最大的是红外线4. 关于无线电波和光波的说法中
13、正确的是（）A. 无线电波的频率比光波的频率高B. 无线电波的波长比光波的波长长C. 无线电波的传播速度比光波的传播速度小D. 无线电波的能量比光波的能量大5. 下面对增透膜的叙述，不正确的有（）A. 摄影机的镜头上涂一层增透膜后，可提高成像质量B. 增透膜是为了增加光的透射，减少反射C. 增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1/4 D. 增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的1/4 6. 在用 A、B 两平行缝作双缝干涉实验装置中，屏上P 点出现明条纹，那么双缝A 和 B到屏上 P点的距离之差必为（）A. 二分之一光波波长的奇数倍B. 一个光波波长的奇数倍C. 二分之一光波波长的偶数倍D. 二
14、分之一光波波长的整数倍7. 按频率由小到大排列，电磁波谱的排列顺序为（）A. 红外线、无线电波、紫外线、可见光、射线，伦琴射线B. 无线电波、紫外线、可见光、红外线、伦琴射线、射线C. 射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线8. 在双缝干涉实验中，以下说法正确的是（）A. 把入射光由黄光变为紫光，相邻两明条纹的距离变窄B. 若把双缝中的一条缝遮住，屏上出现一条亮线C. 若使屏远离双缝，干涉条纹间距离变宽D. 若将入射光改为白光，屏上将出现彩色条纹9. 表面有一层油膜的玻璃片，当阳光照射时，可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样，
15、对这两种现象的说法，正确的是（）A. 两者都是色散现象B. 两者都是干涉现象C. 前者是干涉现象，后者是色散现象D. 前者是色散现象，后者是干涉现象10. 如果一束光的光子能量较大，那么（）A. 它在某一介质中传播的速度较其他光子大B. 它从空气中进入某介质时，折射角较大C. 它从某介质射向空气，发生全反射临界角较小D. 它的波动性显著，而粒子性不显著11. 某一束色光，在真空中的波长为，传播速度为，进入折射率为的介质中传播，其频率为，波长为。12. 在双缝干涉实验中，单色光的波长越长，干涉条纹的间距越，用白光做双缝干涉实验时在屏上可以看到：在离双缝等距离的地方出现条纹。13. 宇宙飞船一般由
16、化学燃料制成的火箭靠反冲发射升空，升空以后，可以绕地球飞行， 但要穿越太空遨行，还需其他动力的作用，这种动力可以采用多种方式，有人提出过采用离子发动机，也有人设想利用太阳光产生的光压作动力。（1）已知地球的半径为，地球表面的重力加速度为g，某次发射的宇宙飞船在离地球表面高的高空中绕地球运行，试用以上各量表示它绕行的速度。（2）若某宇宙飞船采用光压作为动力，即利用太阳光对飞船产生的压力加速。给飞船安上面积极大、 反射率极高的薄膜，正对太阳， 靠太阳光在薄膜上反射时产生的压力推动宇宙飞船，因为光子不仅有能量，还有动量，其动量，其中h 为普朗克常量，为光的波长。 若该飞船的质量为， 反射薄膜的面积为， 单位面积上获得太阳能的功率为，太阳发出的光按照单一平均频率简化分析，那么飞船由光压获得的最大加速度为多大？14. 般认为激光器发出的是频率为的“单色光” ，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是（也称频率宽度）。让单色光照射到薄膜表面，一部分从前表面反
