高三物理第三轮专题复习《光学部分总复习课件》[全套]-人教版.

1、光光源源直线传播规律直线传播规律（几何方法）（几何方法）光的传播速度光的传播速度（物理实质）（物理实质）基基本本规规律律反射定律反射定律色散色散基基本本光光学学器器件件成成像像规规律律全反射全反射折射定律折射定律面镜面镜透镜透镜棱镜棱镜几何光学部分几何光学部分一、光的直线传播：一、光的直线传播：1. 光的直线传播光的直线传播- 光在同一种均匀介质中沿直线传播。光在同一种均匀介质中沿直线传播。本影和半影，日食和月食本影和半影，日食和月食2 2、光的直线传播的现象、光的直线传播的现象（1 1）小孔成像）小孔成像. .（2 2）影）影定义：在物体的后面光线照不到的区域.二二. 光的反射定律光的反射定

2、律 反射光线跟入射光线和法线在同一平面反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧，内，反射光线和入射光线分居于法线两侧，反射角等于入射角。反射角等于入射角。注意：注意：a. a. 在光的反射现象中，光路是可逆的，在光的反射现象中，光路是可逆的，b.不论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律不论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律 三三平面镜对光线的控制作用平面镜对光线的控制作用只改变光束的传播方向，不改变光束的散聚性质只改变光束的传播方向，不改变光束的散聚性质一个平面镜对光线的控制作用一个平面镜对光线的控制作用（1）平面镜对光线有反射作用，反射光与入射）平面镜对光线有反射作用

3、，反射光与入射光遵循反射定律光遵循反射定律（2）一束平行光的情况：入射光方向不变，平面镜）一束平行光的情况：入射光方向不变，平面镜转动转动角，反射光转动角，反射光转动2角角（3）一束发散光的情况：经平面镜反射后，仍是）一束发散光的情况：经平面镜反射后，仍是发散光，且发散程度不变发散光，且发散程度不变平面镜的成像特点平面镜的成像特点平面镜成像的作图法：平面镜成像的作图法：平面镜成等大、正立的虚像，像与物关于平面镜成等大、正立的虚像，像与物关于镜面对称镜面对称 1光的折射定律：光的折射定律：（1）折射光线在入射光线和法线所在的平面上，）折射光线在入射光线和法线所在的平面上， 折射光线和入射光线分居

4、在法线的两侧，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，（2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数nisinsin2. 折射率：（折射率：（1）光从真空射入某种介质时，入射角的正）光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比弦跟折射角的正弦之比nisinsin在光的折射现象中，光路也是可逆的。在光的折射现象中，光路也是可逆的。一一. 光的折射光的折射（2 2）折射率等于光在真空中的速度）折射率等于光在真空中的速度c c 跟光在这种介质中的跟光在这种介质中的速度速度v v之比，之比，n= c/vn= c/v98年高考年高考如图所示，一储油圆桶，底面直

5、径与桶高均为如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d当桶内无油时，从某点当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点恰能看到桶底边缘上的某点B当桶内油的深度等于桶高一半时，在当桶内油的深度等于桶高一半时，在A点沿点沿AB方向看方向看去，看到桶底上的去，看到桶底上的C点，点，C、B相距相距d/4。由此可得油的折射。由此可得油的折射率率n ；光在油中传播的速度；光在油中传播的速度v= （结果可用根式表示）（结果可用根式表示）irABCO解：由几何关系得：解：由几何关系得：BO= CO=d22d45n=sini / sinr = 2102255Sini = Sinr =smncv/109 . 1

6、101061021038784. 光线通过光线通过平行玻璃砖平行玻璃砖后的出射光线和入射光后的出射光线和入射光线平行且有侧向位移。侧向位移的大小跟平行线平行且有侧向位移。侧向位移的大小跟平行玻璃砖的厚度及入射角、折射率有关。玻璃砖的厚度及入射角、折射率有关。ird1 2 如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生点（半圆的圆心），产生反射光束反射光束1和透射光束和透射光束2，已知玻璃折射率为，已知玻璃折射率为 ，入射角，入射角为为45（相应的折射角为（相应的折射角为24），现保持入射光不变

7、，将），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图，如图中虚线所示，则（中虚线所示，则（ ）A光束光束1转过转过15 B光束光束1转过转过30C光束光束2转过的角度小于转过的角度小于15D光束光束2转过的角度大于转过的角度大于153B C03年江苏高考年江苏高考845入射光入射光15O12二二全反射问题全反射问题当入射角增大到某一角度，使折射角达到当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象完全消失，只剩下反射光，这种现象.（1）光从光密介质射向光疏介质）光从光密介质射向光疏介

8、质,当折射当折射 角变为角变为90时时的入射角叫临界角；的入射角叫临界角；（2）光从折射率为）光从折射率为n的介质射向真空时的介质射向真空时 临界角的计算公式临界角的计算公式:nC1sin产生全反射的条件：产生全反射的条件：（1）光必须从光密介质射向光疏介质；）光必须从光密介质射向光疏介质；（2）入射角必须等于或大于临界角）入射角必须等于或大于临界角全反射临界角：全反射临界角： 光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是（的条件是（ ）(A)光从玻璃射到分界面上光从玻璃射到分界面上,入射角足够小入射角足够小(B)光从玻璃射到分界面上光从玻璃射到分界面上,入

9、射角足够大入射角足够大(C)光从空气射到分界面上光从空气射到分界面上,入射角足够小入射角足够小(D)光从空气射到分界面上光从空气射到分界面上,入射角足够大入射角足够大 B 91年高考年高考.一束光从空气射向折射率一束光从空气射向折射率n= 的某种玻的某种玻璃的表面璃的表面,如图所示如图所示. i 代表入射角代表入射角,则（则（ ）(A)当当i 45时会发生全反射现象时会发生全反射现象(B)无论入射角无论入射角i 是多大是多大,折射角折射角r 都不会超过都不会超过45(C)欲使折射角欲使折射角r=30,应以应以i =45的角度入射的角度入射(D)当入射角当入射角 时，反射光线跟折射时，反射光线跟

10、折射光线恰好互相垂直光线恰好互相垂直2B C Di空气空气玻璃玻璃n=2NO2arctgi 偏折角度偏折角度跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大，跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大，偏折角度越大偏折角度越大.偏折角度偏折角度还跟入射角的大小有关系还跟入射角的大小有关系.三三.通过棱镜的光线通过棱镜的光线 （2）白光通过三棱镜后产生色散现象，）白光通过三棱镜后产生色散现象，（3）全反射棱镜是横截面成等腰直角三角形的三棱镜。）全反射棱镜是横截面成等腰直角三角形的三棱镜。（1）光线通过三棱镜两次向底面偏折，通过三棱镜）光线通过三棱镜两次向底面偏折，通过三棱镜所成的像向顶角偏移，所成的像向顶角偏移，四四

11、. 光的色散光的色散 一束白光经过棱镜后会发生色散，在光屏上形成一条一束白光经过棱镜后会发生色散，在光屏上形成一条彩色的光带，这条彩色的光带叫做光谱彩色的光带，这条彩色的光带叫做光谱.光谱中红光在最光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光.这表明各种色光通过棱镜后的偏折角度不同这表明各种色光通过棱镜后的偏折角度不同.红光的偏折红光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大角度最小，紫光的偏折角度最大. 不同色光通过棱镜后的偏折角度不同，表明棱镜材不同色光通过棱镜后的偏折角度不同，表明棱镜材料对不同色光的折射率不同料对不同色光的折

12、射率不同.红光的偏折角度小，表明棱红光的偏折角度小，表明棱镜材料对红光的折射率小；紫光的偏折角度大，表明棱镜镜材料对红光的折射率小；紫光的偏折角度大，表明棱镜材料对紫光的折射率大材料对紫光的折射率大. 白光通过三棱镜，要发生色散，红光偏折角最小，紫白光通过三棱镜，要发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大光偏折角最大偏折角从小到大的顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、紫偏折角从小到大的顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、紫结论结论 从红到紫的方向有：从红到紫的方向有：（1）同一介质对不同色光的折射率逐渐增大）同一介质对不同色光的折射率逐渐增大（2）在同一介质中不同色光的传播速度逐渐减小）在同一介质中不同色光的

13、传播速度逐渐减小（3）光的频率逐渐增大）光的频率逐渐增大（4）在真空中的波长逐渐减小）在真空中的波长逐渐减小（5）光子的能量逐渐增大）光子的能量逐渐增大如图示：红光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的如图示：红光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，经折射后从球面射出，若红光在玻璃中传球心，经折射后从球面射出，若红光在玻璃中传播时间为播时间为t红红，紫光在玻璃中传播时间为，紫光在玻璃中传播时间为t紫紫，则，则a是是 光，光， t红红 t紫紫（填、或（填、或 =）ba解解：白光通过三棱镜，发生色散，红光偏折角：白光通过三棱镜，发生色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大所以最小，紫光偏折角最大所以a是红光。

14、是红光。 t=r/v=rn/c 红光的折射率小，红光的折射率小，t小。小。红红光的本性部分光的本性部分波动性波动性粒子性粒子性光的干涉光的干涉双缝干涉双缝干涉薄膜干涉薄膜干涉光的衍射光的衍射光的电磁说光的电磁说光电效应光电效应光子说光子说光的波粒二象性光的波粒二象性第一部分第一部分 光的光的波动性波动性光的波动说光的波动说惠更斯惠更斯一、光的干涉一、光的干涉 两列相干光波相叠加，某些区域的光被两列相干光波相叠加，某些区域的光被加强，某些区域的光被减弱，且加强区与减加强，某些区域的光被减弱，且加强区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象. 产生干涉现象的条件之一产生

15、干涉现象的条件之一: 是两列光必须是频率相同的相干光源是两列光必须是频率相同的相干光源.双缝干涉1、双缝干涉双缝干涉： 由同一光源发出的光经过两个细缝后形由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。成两列光波叠加时会产生干涉。 当这两列光波到达某点的路程差等于光的波长的整当这两列光波到达某点的路程差等于光的波长的整 数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；相邻两条干涉条纹的间距相邻两

16、条干涉条纹的间距dlx 即条纹间距与波长成正比即条纹间距与波长成正比2、薄膜干涉薄膜干涉：由薄膜前后表面反射的的两列光由薄膜前后表面反射的的两列光 波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈现波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。的彩色花纹。 劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。 增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的1/4。返回返回薄薄膜膜干干涉涉 光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。碍物后面的现象。 产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能

17、和波长寸能和波长相比相比或或比波长小比波长小。双缝干涉图样与单缝衍射图样的区别：双缝干涉图样与单缝衍射图样的区别： 干涉条纹是等间距排列的条纹，衍射干涉条纹是等间距排列的条纹，衍射图样是不等间距、中间亮纹最亮，而两边条图样是不等间距、中间亮纹最亮，而两边条纹逐渐变窄变暗的不均匀条纹纹逐渐变窄变暗的不均匀条纹. .光的干涉和光的衍射说明光是一种波。光的干涉和光的衍射说明光是一种波。二、光的衍射二、光的衍射光的干涉条纹和衍射条纹的比光的干涉条纹和衍射条纹的比较较a.光的电磁说光的电磁说光在本质上是一种电磁波光在本质上是一种电磁波. .b.电磁波谱电磁波谱电磁波按波长由大到小的排列为电磁波按波长由大

18、到小的排列为 无线电波、红外线、可见光、紫外线、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线、射线射线c.电磁波的产生机理电磁波的产生机理无线电波由振荡电路产生无线电波由振荡电路产生红外线、可见光、紫外线由原子的红外线、可见光、紫外线由原子的外外层电子受激后层电子受激后产生产生 X射线由原子的射线由原子的内内层电子受到激发后产生层电子受到激发后产生射线由原子射线由原子核核受到激发后产生。受到激发后产生。三、光的电磁说和电磁波谱三、光的电磁说和电磁波谱 双缝干涉现象中双缝干涉现象中( (用单色光照射用单色光照射),),下列说法中下列说法中正确的是正确的是（ ）A.波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加

19、波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加, ,都产生亮条纹都产生亮条纹; ;B.B.波峰与波峰叠加出现亮条纹波峰与波峰叠加出现亮条纹, ,波谷与波谷叠加出现波谷与波谷叠加出现暗条纹暗条纹; ;C.C.在屏上某处离两相干光源路程差是半波长偶数倍时在屏上某处离两相干光源路程差是半波长偶数倍时出现暗条纹出现暗条纹; ;D.D.在屏上某处离两相干光源路程差是半波长奇数倍时在屏上某处离两相干光源路程差是半波长奇数倍时出现暗条纹出现暗条纹AD1、2、用单色光照射肥皂薄膜用单色光照射肥皂薄膜（ ）A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹看到的干涉图样是明暗相间的条纹;B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发从光源发出的光与

20、肥皂膜表面反射的光发 生干涉生干涉,形成干涉图样。形成干涉图样。C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来反射出来,形成两列波形成两列波,这两列波频率相同这两列波频率相同,所以所以可以产生干涉可以产生干涉;D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。若改用白光照射则看不到干涉条纹。A、C3 3、下列现象属于光的干涉的有、下列现象属于光的干涉的有: :（ ）A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹在水面上的油膜呈现的彩色花纹; B.雨后天空中呈现的彩虹雨后天空中呈现的彩虹C.通过卡尺狭缝看远处的日光灯呈现的彩色花纹通过卡尺狭缝看远处的日光灯呈现的彩色花纹 D.肥皂泡上呈

21、现的彩色环纹。肥皂泡上呈现的彩色环纹。A、D4、下列对增透膜的叙述中正确的是下列对增透膜的叙述中正确的是（ ）A.摄影机镜头涂一层增透膜后摄影机镜头涂一层增透膜后, ,可减少玻璃对光可减少玻璃对光 的吸收的吸收B.增透膜是为了增加光的透射增透膜是为了增加光的透射, ,减少光的反射减少光的反射C.增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1/41/4D.增透膜的厚度应为入射光在真空中长波的增透膜的厚度应为入射光在真空中长波的1/41/4B、C5 5、对光的技术所依赖的光学原理、对光的技术所依赖的光学原理, ,下列叙述中正下列叙述中正确是确是（ ）A.光导纤维应用的是

22、光的全反射现象光导纤维应用的是光的全反射现象; ; B.镜头表面的增透膜应用的是光的衍射现象镜头表面的增透膜应用的是光的衍射现象; ;C.用空气劈检查平面的质量应用光的干涉现象用空气劈检查平面的质量应用光的干涉现象; ;D.分光镜利用了光的色散现象。分光镜利用了光的色散现象。A、C、D6、用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是、用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是 ( )A相邻干涉条纹之间的距离相等相邻干涉条纹之间的距离相等B中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍倍C屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大大

23、D在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距蓝光的条纹间距96年上海高考题年上海高考题AA.变疏变疏 B.变密变密 C.不变不变 D.消失消失两张纸片两张纸片图1（俯视图）图27.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。将一所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如

24、图2所示。干涉条纹有如下特点：所示。干涉条纹有如下特点：任意一条明条纹或任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻明任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 ( )0303年上海高考年上海高考8 8 A例例8、 把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上玻璃板上(如图如图)。现用单色光垂

25、直于平面照射。现用单色光垂直于平面照射,在装置在装置的上方向下观察的上方向下观察,可以看到干涉条纹可以看到干涉条纹,那么关于两束干涉那么关于两束干涉光及干涉条纹的说法正确的是光及干涉条纹的说法正确的是 ( ) A.两束干涉光是两束干涉光是 a、b面反射形成的面反射形成的B.干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆C.两束干涉光是两束干涉光是 b、c面反射形成的面反射形成的D.干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆bacdB C 第二部分第二部分 光的粒子性光的粒子性一、光电效应一、光电效应1.光电效应：物体在光的照射下释放出电子的现光电效应：物体在

26、光的照射下释放出电子的现象叫光电效应象叫光电效应.在光电效应中物体释放出的电子在光电效应中物体释放出的电子叫光电子叫光电子.光电子定向移动形成的电流叫光电流光电子定向移动形成的电流叫光电流.2.光电效应的规律光电效应的规律.光电效应规律光电效应规律1. 1. 每种金属都有发生光电效应的极限频率每种金属都有发生光电效应的极限频率2.2.光电效应的产生几乎是瞬时的光电效应的产生几乎是瞬时的3.3.光电子的最大初动能光电子的最大初动能E Ekmkm和入射光强度无关和入射光强度无关, , 只随入射光频率只随入射光频率的增大而增大的增大而增大4.4.单位时间打出的光电子与入射光强度成正比单位时间打出的光

27、电子与入射光强度成正比1.1.光子说：空间传播的光不是连续的，是光子说：空间传播的光不是连续的，是一份一份的，每一份叫一个光子，每个光一份一份的，每一份叫一个光子，每个光子的能量子的能量E=h E=h 0 0( (其中其中h=6.63h=6.631010-34-34JsJs，称做普朗克常量称做普朗克常量).). 爱因斯坦就是因为提出了光子说及对爱因斯坦就是因为提出了光子说及对光电效应的研究而获得诺贝尔物理学奖的光电效应的研究而获得诺贝尔物理学奖的. .二、光子二、光子说说四四. . 爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程WhEWhmvKm或221爱因斯坦光电效应方程的爱因斯坦光电效应方程的图

28、象图象Ek0-W0爱因斯坦光电效应方程是能量守恒定律在光电效爱因斯坦光电效应方程是能量守恒定律在光电效应现象中的表现形式应现象中的表现形式逸出功和极限频率的关系逸出功和极限频率的关系0hW 极限波长和极限频率的关系极限波长和极限频率的关系由由 v= f 得得 00c五、光的波粒二象性五、光的波粒二象性光的干涉和衍射表明光确实是一种波，光电光的干涉和衍射表明光确实是一种波，光电 效应和康普顿效应无可辩驳地证明了光是效应和康普顿效应无可辩驳地证明了光是 一一种粒子，因此说：光是一种波，同时光也是种粒子，因此说：光是一种波，同时光也是一种粒子，光具有波粒二象性一种粒子，光具有波粒二象性 单个光子表现

29、为粒子性单个光子表现为粒子性 大量光子的运动表现为波动性大量光子的运动表现为波动性 波长较长、频率较低的光，波动性较显著波长较长、频率较低的光，波动性较显著 波长较短、频率较高的光，粒子性较显著波长较短、频率较高的光，粒子性较显著 光是一种概率波光是一种概率波一切微观粒子都有波粒二象性一切微观粒子都有波粒二象性 例例在研究光电效应的实验中，根据测得的数据绘在研究光电效应的实验中，根据测得的数据绘出光电子最大初动能出光电子最大初动能Ek跟照射光频率跟照射光频率的关系图象如的关系图象如图所示图所示.图线的斜率图线的斜率tg ，横轴上的截距表示，横轴上的截距表示该金属发生光电效应的该金属发生光电效应

30、的 ，纵轴上的截距，纵轴上的截距的绝对值表示该金属的的绝对值表示该金属的 的大小的大小.若换用其他若换用其他金属做同样的实验，测绘得到的图线与此图的图线金属做同样的实验，测绘得到的图线与此图的图线相比较相比较 相同，相同， 不同不同. h极限频率极限频率逸出功逸出功斜率斜率纵横截距纵横截距Ek09、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连用弧光灯照射锌板时，验电器板与灵敏验电器相连用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，这时的指针就张开一个角度，这时 ( )A锌板带正电，指针带负电锌板带正电，指针带负电B锌板带正电，指针带

31、正电锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带正电锌板带负电，指针带正电D锌板带负电，指针带负电锌板带负电，指针带负电B95年全国高考年全国高考96年上海高考年上海高考 1.当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电子逸出如果光的强度减弱，频率不变，则子逸出如果光的强度减弱，频率不变，则 ( )A光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子逸出逸出B单位时间内逸出的光电子数减少单位时间内逸出的光电子数减少C逸出光电子的最大初动能减小逸出光电子的最大初动能减小D单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动单位时间

32、内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小能都要减小B2.红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是是 ( )A红光红光 B橙光橙光 C黄光黄光 D绿光绿光A9696年全国高考题年全国高考题98年全国高考题年全国高考题10、一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解、一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板属板a，b，c上，如图所示已知金属板上，如图所示已知金属板b有有光电子放出，则可知光电子放出，则可知 ( )A板板a一定不放出光电子一定不放出光电子B板板a一定放出光电子一定放出光

33、电子C板板c一定不放出光电子一定不放出光电子D板板c一定放出光电子一定放出光电子acbD2用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则（应，现将该单色光的光强减弱，则（ ）A光电子的最大初动能不变光电子的最大初动能不变B光电子的最大初动能减少光电子的最大初动能减少C单位时间内产生的光电子数减少单位时间内产生的光电子数减少D可能不发生光电效应可能不发生光电效应 A C03年江苏高考年江苏高考22004年广东高考年广东高考6 分别用波长为分别用波长为和和 的单色光照射同一的单色光照射同一金属板金属板,发出的光电子的最大初动能之比为发

34、出的光电子的最大初动能之比为1:2,以以h表示普朗克常量表示普朗克常量,c表示真空中的光速表示真空中的光速,则此则此金属板的逸出功为金属板的逸出功为（ ） A B C D3412hc23hc45hchc43B6图为图为X射线管的结构示意图，射线管的结构示意图，E为灯丝电源，要为灯丝电源，要使射管发出使射管发出X射线，须在射线，须在K、A两电极间加上几万伏的两电极间加上几万伏的直流高压，直流高压， ( ) （A）高压高源正极应接在）高压高源正极应接在P点，点，X射线从射线从K极发出极发出（B）高压电源正极应接在）高压电源正极应接在P点，点，X射线从射线从A极发出极发出（C）高压电源正极应接在）高

35、压电源正极应接在Q点，点，X射线从射线从K极发出极发出（D）高压电源正极应接在）高压电源正极应接在Q点，点，X射线从射线从A极发出极发出D2000年高考试题年高考试题例例 光电效应的规律是：光电效应的规律是： (1) 任何一种金属都有一任何一种金属都有一个个_频率频率, 入射光的频率必须入射光的频率必须_这个这个频率频率, 才能产生光电效应才能产生光电效应; (2) 光电子的最大初动能光电子的最大初动能与与 无关无关, 只随着只随着 的的增大而增大增大而增大; (3) 入射光照射到金属上时入射光照射到金属上时, 光电子的光电子的发射几乎是发射几乎是_, 一般不超过一般不超过_; (4) 产产生

36、光电效应时生光电效应时, 光电流的强度与光电流的强度与 成成正比正比. 极限极限大于大于入射光的强度入射光的强度入射光频率入射光频率瞬时的瞬时的10-9秒秒入射光的强度入射光的强度 P137/例例3、从太阳到达地球的光流强度，在垂直于、从太阳到达地球的光流强度，在垂直于光的传播方向上是光的传播方向上是1.4103 W/m2 ，如果把太阳光看，如果把太阳光看成是平均频率为成是平均频率为5 1014 Hz的单色光，在垂直于太阳的单色光，在垂直于太阳光的地球表面的光的地球表面的 1c m2 的面积上，每秒接收到的光子的面积上，每秒接收到的光子数有多少个？数有多少个？解解：每秒钟太阳光照到地球上：每秒

37、钟太阳光照到地球上1 cm2的能量为的能量为E= 1.4103 110-4= 0.14 J 每个光子的能量为每个光子的能量为E 1=h=6.63 10-34 5 1014 =3.3 10 -19 J n=E/ E 1 = 0.14 / 3.3 10 -19 =4.2 10 17个个 例例4、 有一小灯泡的规格为有一小灯泡的规格为“6V、0.3A”，正常工作时大约有，正常工作时大约有6%的电能转变为可见光的电能转变为可见光，试估算每一秒钟释放出来的可见光的光子数，试估算每一秒钟释放出来的可见光的光子数。解：解：一秒钟消耗电能一秒钟消耗电能 W=Pt=UIt=1.8J一秒钟转变成的可见光能一秒钟转

38、变成的可见光能E =0.06 1.8= 0.108J每个光子的能量为每个光子的能量为 E1=hE = n h可见光的频率粗略取可见光的频率粗略取 =510 14Hzn=E/h =0.108/(6.6310 34 510 14) = 310 17 例例6、某金属用频率为、某金属用频率为v2 的光照射时产生的光电的光照射时产生的光电子的最大初动能是用频率为子的最大初动能是用频率为v1的光照射产生的光的光照射产生的光电子的最大初动能的电子的最大初动能的2倍，则这种金属的逸出功倍，则这种金属的逸出功W_ WhEK11WhEK22)(212WhWh)2(12 hW)2(12h 例例8、 用光子能量为用光

39、子能量为4.5eV的光照射某金属的光照射某金属, 从该金从该金属表面逸出的电子最大初动能为属表面逸出的电子最大初动能为2.0eV. 这种金属的这种金属的电子逸出功为电子逸出功为_, 能使这种金属产生光电效应能使这种金属产生光电效应的光的极限频率为的光的极限频率为 _ . 如果以光子能如果以光子能量量8.0eV的光照射该金属的光照射该金属, 则逸出的电子的最大初动则逸出的电子的最大初动能是能是_.解：解：W=h- EK= 4.5 - 2.0 =2.5 eV0=W/h=2.5 1.6 10-19 / 6.6310-34= 61014HzEK1= h1- W = 8 - 2.5 = 5.5 eV2.

40、5eV61014Hz5.5eV 例例9、已知每秒钟从太阳已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为方米截面上的辐射能为1.410 3 J，其中可见光约占，其中可见光约占45%。设可见光的波长均为。设可见光的波长均为0.55m，太阳向各个方向的辐射，太阳向各个方向的辐射是均匀的，太阳与地球间距离为是均匀的，太阳与地球间距离为1.510 11 m，则太阳每秒，则太阳每秒辐射出的可见光的光子数大约为辐射出的可见光的光子数大约为 。（只要求二位有效数字）（只要求二位有效数字）解解：太阳每秒辐射出来的能量太阳每秒辐射出来的能量 E=4R2 1.410 3

41、 J = 4 3.14 (1.5 1011) 2 1.4 103 = 410 26 J 根据题意有，根据题意有，E 45%=n hc/ n= E 45% /hc =410 26 0.45 0.55 10 - 6 6.6 10-34 3 108 = 4.910 44 4.910 44 20人眼对绿光最为敏感。正常人的眼睛接收到波人眼对绿光最为敏感。正常人的眼睛接收到波长为长为530nm的绿光时，只要每秒有的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为 光光速为速为 ，则人眼能察觉到绿光时所接收到的，则人眼能察觉到绿光时所接收

42、到的最小功率是最小功率是（ ）A W B WC WD WsJ 341063. 6sm/100 . 3818103 . 219108 . 348100 . 748102 . 104年天津年天津A04年北京年北京18 已知一束可见光已知一束可见光a是由是由m、n、p三种单色光组成的三种单色光组成的,检测发现三种单色光中，检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都两种色光的频率都大于大于m色光；色光；n色光能使某金属发生光电效应，而色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束a通通过三棱镜的情况是（过三棱镜的情况是（ ）Aanmp

43、ampnapmnamnpA.B.C.D.19下表给出了一些金属材料的逸出功。下表给出了一些金属材料的逸出功。 现用波长为现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（电效应的材料最多有几种？（ ）(普朗克常量普朗克常量h = 6.610-34Js，光速，光速c = 3.00108m/s)A2种种 B3种种 C4种种 D5种种04年浙江年浙江19材料材料铯铯钙钙镁镁铍铍钛钛逸出功逸出功(10(10-19-19J) J)3.04.35.96.26.6B第三部分 能 级1.玻尔理论的主要内容2.氢原子的能级3.典型例题解析1.玻尔理论的主要

44、内容1.玻尔理论的主要内容 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。定态假设1.玻尔理论的主要内容 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。定态假设 原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定，即h=E初E终。跃迁假设疑难辨析1.玻尔理论的主要内容 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。定态假设 原子从一

45、种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两定态的能量差决定，即h=E初E终。跃迁假设 原子的不同能量状态跟电子沿不同轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。轨道能级化假设疑难辨析疑难辨析：h=E初E终适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况，则不受此条件的限制。疑难辨析：h=E初E终适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况，则不受此条件的限制。这是因为，原子一旦电离，原子

46、结构即被破坏，因而不再遵守有关原子结构的理论。如基态氢原子的电离能为13.6eV，只要大于或等于13.6eV的光子都被基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射击光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大。疑难辨析：h=E初E终适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃进迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况，则不受此条件的限制。这是因为，原子一旦电离，原子结构即被破坏，因而不再遵守有关原子结构的理论。如基态氢原子的电离能为13.6eV，只要大于或等于13.6eV的光子都被基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射击光子的能量越大，原子电离后产生的自由电

47、子的动能越大。至于实物粒子和原子碰撞的情况，由于实物粒子的动能可全部或部分地为原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，也可使原子受激发而向较高能级跃迁。疑难辨析：2.氢原子的能级2.氢原子的能级原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子，其能级公式为：21nEEn2.氢原子的能级原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子，其能级公式为：对应的轨道半径关系为：r n = n2 r121nEEn2.氢原子的能级原子各定态的能量值叫做原子的能级。对于氢原子，其能级公式为：对应的轨道半径关系为：r n = n2 r1其中，n称为量子数，只能取正整数E1=13.6eV，r1=

48、0.531010m21nEEn补充说明一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为22) 1(nCnnN一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为22) 1(nCnnN-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为22) 1(nCnnN-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为22) 1(nCnnN-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的

49、光谱线条数为22) 1(nCnnN-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为22) 1(nCnnN-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为22) 1(nCnnN-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为22) 1(nCnnN-13.6eV-3.4eV-1.51eV-0.85eV1234 例1 氢原子辐射一个光子后，则 （A）电子绕核旋转半径增大 （B）电子

50、的动能增大 （C）氢原子电势能增大 （D）原子的能级值增大解析 例1 氢原子辐射一个光子后，则 （A）电子绕核旋转半径增大 （B）电子的动能增大 （C）氢原子电势能增大 （D）原子的能级值增大例2欲使处于基态的氢原子激发，下列 措施可行的是（A）用10.2eV的光子照射（B）用11eV的光子照射（C）用14eV的光子照射（D）用11eV的电子碰撞解析解析解析：该题主要考查：玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能解析：该题主要考查：玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能正确的思路为：由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。解析：该题主要考查：玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能正确的思路为：由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小。解析：该题主要考查：玻尔理论，库仑定律和向心力，电势能正确的思路为：由玻尔理论可知，氢原子辐射光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减小。另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核对电子的库仑力： 可见，电子运动半径越小，其动能越大。rkemvErvmrekk2