题目列表(包括答案和解析)
2.分类:镜面反射、漫反射
镜面反射的特点:①镜面反射不改变光束性质;
②入射光线不变,平面镜转过α角,反射光线转过2α角。
1. 反射定律: ①射光线和入射光线和法线在同一平面上,
②反射光线和入射光线分居在法线的两侧;
③反射角等于入射角。即
注意: ①法线垂直界面;
②法线是入射光线、反射光线的角平分线;
③光路的可逆性;
④沿法线入射,光线原路返回。
5.表现:①小孔成像;
②影 (本影、半影、伪本影)的产生。
本影:影区中完全不会受到光的照射;
半影:本影的周围有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域;
本影区:日全食;半影区:日偏食;伪本影区:日环食
光的直线传播规律是物体成像作图的基础,也使整个几何光学的理论基础。
例1. 如图所示,在A点有一个小球,紧靠小球的左方有一个点光源S。现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去,打到竖直墙之前,小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是
A.匀速直线运动 B.自由落体运动
C.变加速直线运动 D.匀减速直线运动
解:小球抛出后做平抛运动,时间t后水平位移是vt,竖直位移是,根据相似形知识可以由比例求得,因此影子在墙上的运动是匀速运动。
4.真空中的光速: ;媒质中的光速
3.光束:有一定关系的光线的集合叫光束。(有会聚、发散即平行光束)
2.光线:沿着光的传播方向画出的几何线;它表明光能量的传播方向。
(它与电力线、磁力线一样是人们为研究方便而假想出来的)
1.光在同一均匀介质中是沿直线传播的
前提条件是在同一均匀介质。否则,可能发生偏折。如光从空气斜射入水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均匀)。
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。
⑴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。
⑵ν高的光子容易表现出粒子性;ν低的光子容易表现出波动性。
⑶光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。
⑷由光子的能量E=hν,光子的动量表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量--频率ν和波长λ。
1.光的波粒二象性
干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。
1.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。)
(2)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=hν
(3)光电效应的规律:
① 各种金属都存在极限频率ν0,只有ν≥ν0才能发生光电效应;
② 瞬时性(光电子的产生不超过10-9s)。
③光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光的的频率的增大而增大;
④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比.
⑷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。)
例6. 对爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W,下面的理解正确的有
A.只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EK
B.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功
C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W= hν0
D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
解:爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W中的W表示从金属表面直接中逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功,因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值。对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的。其它光电子的初动能都小于这个值。若入射光的频率恰好是极限频率,即刚好能有光电子逸出,可理解为逸出的光电子的最大初动能是0,因此有W= hν0。由EK= hν-W可知EK和ν之间是一次函数关系,但不是成正比关系。本题应选C。
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