第一零九中学年高考物理二轮专题复习光学教案

文档编码:CU8Q8Y5T2B6——HX5K2O9R2J3——ZU8L9Z1M6P3黑龙江省哈尔滨市第一零九中学2022年高考物理二轮专题复习光学教案一、光的传播

1．折射和全反射折射定律的各种表达形式：nsin1c10〔θ1为入、折射角中的较大者；〕sin2vsinC 当光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于临界角2．各种色光性质比较C时,发生全反射；可见光中,红光的折射率n最小,在同种介质中（除真空外）传播速度v最大,从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大,以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（留意区分偏折角和折射角） ；3．棱镜对光的偏折作用

一般所说的棱镜与其四周的介质相比,都是光密介质；入射光线经三棱镜两次折射后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折； （如棱镜的折射率比棱镜外介质的折射率小,就向顶角偏折；）这里所说的底边是指入射光线和射出光线都没有经过的那一边；顶角就是指底边所对的角；由于各种色光的折射率不同, 一细束复色光经三棱镜折射后将发生色散现象 （红光偏折最小,紫光偏折最大；入射光在第一次发生折射时发生色散, 其次次折射时不再发生色散；）本试验证明同种介质对红光的折射率最小,对紫光折射率最大；例1．如以下图,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M,如用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,以下说aM法中正确选项A．n1<n2,a为红光,b为蓝光B．n1<n2,a为蓝光,b为红光bC．n1>n2,a为红光,b为蓝光D．n1>n2,a为蓝光,b为红光解：由图可知,b光线经过三棱镜后的偏折角较小,因此折射率较小,是红光；选B

4．全反射棱镜

横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜；选择适当的入射点和入射角,可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转别留意两种用法中光线在哪个表面发生全反射；5．玻璃砖90o或180o；要特所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱；当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射时发生色散（其次次折射不再色散）；⑶射出光线的侧移y（入射线和射出线间的距离）与折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率；例2．如以下图,两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面,然后从玻璃砖的下表面射出；已知玻璃对单色光a的折射率较小,那么以下说法中正确的有abA．进入玻璃砖后两束光仍然是平行的B．从玻璃砖下表面射出后,两束光不再平行C．从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离确定减小了D．从玻璃砖下表面射出后,两束光之间的距离可能和射入前相同解：进入时入射角相同,折射率不同,因此折射角不同,两束光在玻璃内不再平行,但从下表面射出时仍是平行的； 射出时两束光之间的距离依据玻璃砖的厚度不同而不同, 在厚度从小到大变化时,该距离先减小后增大,有可能和入射前相同（但这时左右关系发生转变） ；选D例3．如以下图,用透亮材料做成一长方体形的光学器材,要求从上表面射入的光线能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应中意的条件是A．折射率必需大于2θ1B．折射率必需小于θ22C．折射率可取大于1的任意值D．无论折射率是多大都不行能解：从图中可以看出,为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出,1Cθ1和θ2都必需小于临界角C,即θ1<C,θ2<C,而θ1+θ2=90°,故C>45°,n2,选Bsin6．圆柱形玻璃体光线射到圆柱形界面,法线是过入射点的半径；这点在作图中必需特殊留意,确定要先将法线精确地画出来,然后再进行分析；例4．如以下图,平行单色光以45o的入射角,射到横截面为半圆形玻璃砖的上表面AB上；横截面的半径为R,折射率为2；试判定半圆弧AB上有光线射出的区域的长度；解：光线从AB入射后的折射角是30o,但到达半圆弧AB上各点时的入射角θ是各不相同的；过圆心O的入射光线到达圆弧时的入射角为0o,入射点越远离O,Aθ OβαθB到圆弧时的入射角越大,当θ大于临界角45o时,将发生全反射而不能射出；对应的α=15o,β=75o,因此有光线射出的区域长πR/2；D7．光导纤维C利用光的全反射,可制成光导纤维；光从光导纤维一端射入后,在传播过程中经过多次全反射,最终从另一端射出；由于发生的是全反射,因此传播过程中的能量损耗特殊小；用光导纤维传输信息,既经济又快捷； 例5．如以下图,一条长 L=500m的光导纤维用折射率为 n= 2的材料制成；一细束激光由其左端的中心点以 i=45o的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出；求：⑴该激光在光导纤维中的速度 v是多大？⑵该激光在光导纤维中传输所经受的时间是多少？ i解：⑴由 n c v 得v=2.1×108m/s；⑵由 n sin sin r i 得折射角r=30o,因此光在光导纤维中传输通过的总路程为sL577m,经受的时间ts

v2.7×10-6s；cosr二、光的干涉和衍射关于光的本质, 17世纪形成了两种学说：牛顿主见的微粒说和惠更斯主见的波动说；两种学说都能说明一些光现象, 但都不能说明全部光现象 （波动说不能说明光的直进, 微粒说不能说明光射到两种介质界面同时发生折射和反射） ；19世纪初,在试验中观看到了光的干涉和衍射现象,证明白波动说的正确性； 19世纪60岁月,麦克斯韦提出了光的电磁说,并被赫兹试验所证明,使波动说取得重大成功； 19世纪末发觉光电效应现象用波动说无法说明,粒子性,说明白光电效应；现在人们熟识到：二象性；1．光的干涉 20世纪初爱因斯坦提出光子说,认为光具有光既具有波动性又具有粒子性,即光具有波粒发生光的干涉的条件是有两个振动情形总是相同的波源,即相干波源；形成相干波源的方法有两种：

⑴利用激光（由于激光发出的是单色性、平行度极好的光） ；⑵设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必定相等） ；下面分别是利用双缝、利用肥皂膜、利用平面镜形成相干光源的示意图；平

行

光SS1Sa

cdbS22．干涉区域内的亮、暗纹S′在两列波都能到达的区域,叠加后加强（亮纹）和减弱（暗纹）的充分必要条件分别是：⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差δ等于波长的整数倍,即δ=nλ（n=0,1,2,⋯⋯）⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差δ等于半波长的奇数倍,即δ=2〔2n1〕（n=0,1,2,⋯⋯）在空间,以上亮纹和暗纹的集合都是如干组双曲线；设双缝间距离为d,屏到双缝距离为l,屏上某点到中心点距离为x,在l>>d和l>>x的条件下,相邻亮纹或相邻暗纹间的距离Δx可以认为是相等的；理论推导和试验检测都证明：相邻亮纹（暗纹）间的距离xlS1dxS2l3．公式xl的应用dd⑴利用此公式可以测定单色光的波长；⑵用同一双缝干涉装置做试验,红光Δx最大,紫光Δx最小；由此可知红光的波长最大；由于各种色光在真空中的传播速度是相同的,本试验证明可见光中红光的频率最低； ⑶用白光作双缝干涉试验时,由于白光中各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中心是白色亮纹,两边显现彩色条纹,其中最靠近中心白色亮纹的是紫色亮纹；例6．用绿光做双缝干涉试验,在光屏上显现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx；以下说法中正确的有A．假如增大单缝到双缝间的距离,Δx将增大Δx与单B．假如增大双缝之间的距离,Δx将增大C．假如增大双缝到光屏之间的距离,Δx将增大D．假如减小双缝的每条缝的宽度,而不转变双缝间的距离,Δx将增大解：公式xl中,l表示双缝到屏的距离,d表示双缝之间的距离；因此d缝到双缝间的距离无关,与单缝、双缝中每条缝本身的宽度也无关；此题选C；例7．用太阳光照射竖直放置的肥皂膜,观看肥皂膜的反射光,将会看到彩色条纹；关于这些彩色条纹的说法中正确的有A ．所看到的彩色条纹是光的色散形成的B ．所看到的彩色条纹的每一条亮线都是竖直线C ．每一组完整的彩色亮线中,都是紫光在最上方D ．每一组完整的彩色亮线中,都是红光在最上方解：这是光的干涉现象,不是由色散引起的；竖直放置的肥皂膜从上到下厚度逐步增大,在同一水平高度,膜的厚度是相同的,因此每一条亮线都是水平的；薄膜干涉显现亮纹的条件是同一束入射光在薄膜前后两个表面分别反射后的光程差δ等于波长λ的整数倍；在入射光接近垂直于薄膜表面入射的情形下, 光程差是由薄膜的厚度准备的, 竖直放置的肥皂膜从上到下厚度逐步增大, 光程差也逐步增大； 由于紫光波长最短, 因此每一组亮线中总是紫光的光程差先达到波长整数倍,也就是紫光的亮线在最上方；此题选 C；例8．如图是用干涉法检查平面的平整程度的示意图；其中 AB是透亮的标准样板, CD是被检查的平面；用单色光从上面竖直地照射下来,这是由两束反射光叠加形成的；以下说法中正确选项从AB上方观看到有明暗相间的条纹；A．两束反射光分别是从AB的上表面和AB的下表面反射的A

CBB．两束反射光分别是从AB的上表面和CD的上表面反射的C．两束反射光分别是从AB的下表面和CD的上表面反DD．假如将右边BD间垫的薄片再变薄些,观看到相邻亮纹间的距离将减小解：AB是等厚的透亮样板,CD是不透亮的,发生干涉的是两者之间的空气膜；此题选C；薄片变薄后,在同一位置,两束反射光的光程差变小,因此相邻亮纹间的距离应增大；这里看到的亮纹（暗纹）实际上是下方空气膜的等厚线；假如亮纹是均匀分布的直线,说明被检测平面是平整的；上图中,假如某些亮纹（暗纹）向左端弯曲,说明该处有凹陷；向右端弯曲,说明该处有突起；4．增透膜摄影机、照相机的光学镜头、潜水艇的潜望镜等, 都是由许多透镜和棱镜组成的, 光进入这些装置时,在每个镜面上都有一部分光被反射, 使得通过装置的光强度减弱, 造成所成像的亮度不够；为解决这个问题,可以利用光的干涉,在镜面涂上一层厚度适当的透亮薄膜,该膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4；这样,从膜的前后两个表面反射的光,光程差恰好等于半个波长,因而叠加后相互抵消,减弱了反射光的强度,使透射光的强度得以增大；这种膜叫增透膜；一般情形下入射光是白光,其中各种色光的波长是不同的；因此在确定薄膜厚度时要使白光中人的视觉最敏捷的绿光在垂直入射时完全抵消； 这时红光和紫光的反射光不行能完全抵消,因此我们看到的这些镜头的颜色总是显现淡紫色或兰色；例9．登山运动员在登雪山时要留意防止紫外线的过度照射,特殊是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否就将会严肃地损坏视力；你能不能利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛损害的眼镜？假如有一种薄膜材料的折射率为 n=1.5,所要排除的紫外线的频率为 8.1×1014Hz,那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？（眼镜片材料的折射率大于1.5；）解：为削减进入眼睛的紫外线, 应使从该膜前后两个表面反射形成的光叠加后加强, 因此光程差应当是波长的整数倍,膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的 1/2；紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7m,在膜中的波长是λ′=λ/n=2.5×10-7m；因此膜的厚度至少是1.3×10-7m；5．光的衍射波在传播过程中绕过障碍物的现象叫做波的衍射；衍射也是波的特性； 假如光是一种波,就应当能观看到光的衍射现象； 但由于可见光的波长在10-7m数量级,而一般物体的大小比这个尺度大得多,因此很难看到明显的光的衍射现象；发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或比波长小；试验证明：当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时,可以观看到明显的衍射现象； 在发生明显衍射的条件下,当窄缝变窄（或孔变小）时,亮斑的范畴变大,条纹间距离变大,而亮度变暗； 各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射；要区分“能否发生衍射”和“能否发生明显衍射”；关于光的直线传播性,精确的说法是：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的；6．泊松亮斑 用平行光照射一个很小的不透亮的圆盘（尺寸小于一个亮斑,这也是波的衍射现象；被称为泊松亮斑；7．双缝干涉和单缝衍射的联系与区分

⑴双缝干涉和单缝衍射的图样都是明暗相间的条纹；0.5mm）,在圆盘的阴影中心会显现但双缝干涉的条纹间距是等宽的,亮度也是均匀的；而单缝衍射的条纹是中心宽,两边窄,亮度分布也是中心亮两边暗； ⑵双缝干涉装置中,入射光从单缝到双缝之间的传播过程中,实际上已经发生了衍射；单缝衍射中的亮、暗纹的形成,可以看成是从单缝不同位置射出的光在光屏处发生干涉, 这些干涉条纹叠加后形成的就是单缝衍射的结果；例10．平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较,以下说法中正确的有A．在小孔衍射图样和泊松亮斑的中 心处都是亮斑

B．泊松亮斑中心亮点四周的暗环较窄

C．小孔衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑

D．小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮、暗条纹 间的间距是不均匀的解：从课本上的图片可以看出：A选项是正确的,B、C、D选项都是错误的；此题选A； 例11．关于光的衍射的以下说法中正确选项

A．只有当障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比或者比光的波长小的时候才能发生衍射

B．假如障碍物的尺寸比光的波长大得太多,就不能发生光的衍射C．隔着高墙和墙另一侧的人说话时“听其声而不见其人”,是由于声波发生了明显衍射, 而光波的衍射特殊脆弱

D．小孔成像就是由光的衍射形成的解：各种障碍物都能使光发生衍射,只是有明显和不明显的区分；小孔成像的原理是光的直线传播,而不是光的衍射；高墙的高度一般是几米,这个尺寸跟声波的波长可以相比,但比光的波长大得多,因此显现“听其声而不见其人”的现象；此题选 C；三、光的电磁说1．光的电磁说光的干涉和衍射以无可辩驳的事实证明白光是一种波； 但它和水波、声波等机械波一样吗？是否也靠弹性介质传播？这个问题始终困扰着光的波动学说；麦克斯韦依据电磁波与光在真空中的传播速度相同,大胆地提出：光在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说, 20年后,赫兹用试验证明白光的电磁说的正确性；2．电磁波谱光是电磁波,但它只是电磁波中一个很窄的波段；外,仍有哪些波段呢？人们间续发觉了红外线、紫外线、那么电磁波中除了无线电波和可见光 X射线和γ射线等不同的电磁波；红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例；应用举例VD种类产生主要性质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、合成X射线阴极射线射到固体表面穿透才能强人体透视、金属探伤 从课本31页图可知：电磁波依据波长从大到小排列,次序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线；从图中仍可以发觉：各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠；各种电磁波的产愤怒理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的； 伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的；不同的电磁波 ,由于波长、频率不同,表现出来的性质也不同；波长最长的无线电波简洁表现出干涉、衍射等现象,而波长短的紫外线、X射线、γ射线,要观看它们的干涉、衍射就越来越困难了（但不能说它们不能发生衍射）；4.0-7.7×10-7m；要记住以上数量级；可见光频率范畴是3.9-7.5×1014Hz,波长范畴是例12．为了转播火箭发射现场的实况,在发射场建立了两个发射台,分别用于发射广播电台和电视台两种信号；其中广播电台用的电磁波波长为550m,电视台用的电磁波波长为0.566m；为了不让发射场邻近的小山挡住信号,需要在小山顶上建了一个转发站,用来转发_____信号,这是由于该信号的波长太______,不易发生明显衍射；解：电磁波的波长越长越简洁发生明显衍射, 波长越短衍射越不明显, 表现出直线传播性,这时需要在山顶建转发站； 与山高相比,电视信号的波长太短了, 转发站确定是转发电视信号的；例13．右图是伦琴射线管的结构示意图；电源E给灯丝K加热,使其发射出热电子；热电子在K、A间的强电场作用下高速向对阴极A飞去；电子流打到A极（对阴极）表面,AQ激发出高频电磁波,这就是X射线；以下说法中正确的有A．P、Q间应接高压直流电,且P接正极B．P、Q间应接高压沟通电EKC．从A发出的X射线是由K到A的高速电子流反射形成的PD．从K到A间是高速电子流即阴极射线,从A发出的是X射线即一种高频电磁波解：为了加速电子,K、A间的电场方向应当始终都是向左的,所以P、Q间应接高压直流电,且Q为正极；从A发出的是X射线,不再是电子流；设P、Q间电压为U,就电子到达对阴极A时的动能为eU；电子的动能部分或全部转化为X射线的能量,从A向外发射,形成频率很高的X射线；此题选D；四、光的偏振1．偏振现象在沿同一个方向传播的纵波中, 全部介质质点的振动方向都和波的传播方向平行, 因此振动总是发生在同一条直线上的；而 在沿同一个方向传播的横波中,介质质点的振动方向和波的传播方向是垂直的, 而跟波的传播方向垂直的方向有无穷多种可能, 沿同一方向传播的横波,质点的振动方向可能是不同的, 因此会发生偏振现象；能否发生偏振,是纵波和横波的区分；利用偏振可以判定一种波是横波仍是纵波；2．光的偏振课本介绍的演示试验证明光是一种横波；太阳、灯泡等一般光源发出的光, 包含着在垂直于光的传播方向的沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光的强度是相同的；这种光叫自然光；自然光通过偏振片（起偏器）后成为偏振光；当检偏器的透振方向跟起偏器的透振方向相同时,通过检偏器的光 强度最大；当检偏器的透振方向跟起偏器的透振方向垂直时,通过检偏器的光强度最弱；E由于光是电磁波,而电磁波中的电场方向和磁场方向都是和电磁波的传播方向垂直的（如右图所示）,这也从理论上说明光是横波；BOv试验证明,光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的,因此将E的振动称为光振动；3．自然光和偏振光从光源（太阳、电灯等）直接发出的光是自然光；光振动垂光振动在纸面自然光射到两种介质的界面上,假如入射方向合适（tani=n）使反射光和折射光的夹角恰好是90o,这时反射光和折射光就都是偏振的,而且它们的振动方向相互垂直；我们通常看到的绝大多数光,都是偏振光；4．偏振光的应用偏振光可用于摄影；在拍照照片时为排除水面或玻璃表面余外的反光,可以在照相机镜头前装偏振滤光片,让其透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光的干扰,使拍出的相片影象清晰；偏振光仍可用于拍照和观看立体电影；例14．如图,P是一偏振片,P的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向；下列四种入射光束中,哪种照射A．太阳光

B．沿竖直方向振动的光P时不能在P的另一侧观看到透射光？C．沿水平方向振动的光光束PD．沿与竖直方向成45°角振动的光解：只有入射光的方向和偏振片的透射方向垂直时,才不能在另一侧观看到透射光；选C

五、激光

1．光是从物质的原子中发射出来的；原子获得能量后处于不稳固状态,会以光子的形式把能量发射出来；2．一般光源中的各个原子何时发光,发出什么频率的光,向什么方向发光,都是不确定的；即使同一个红色灯泡发光,也不能保证发出的光频率相同（3.9~4.9×1014Hz）,因此不能得到稳固的干涉图样；3．激光的特点

⑴激光是人工产生的相干光； ⑵激光的平行度好；（可以用来测距、测速；可以用来刻录、读取光盘）

⑶激光的亮度高；（切割、焊接、打孔、手术用光刀、治疗视网膜 剥落；用于人工把握聚变）

光子说六、光电效应

1．光电效应⑴在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光电效应；右图装置中,用弧光灯照射锌板（弧光灯发出的光中含有紫外线） ,将有电子从锌板表面飞出,使原先不带电的验电器带正电； 发射出来的电子叫做光电子 （区别于加热发出的热电子）； ⑵光电效应的规律；争论发觉,光电效应有以下规律：

①极限频率的存在；各种金属都存在极限频率 ν 0,只有ν≥ν 0才能发生光电效应（与之对应的有极限波长 λ 0,只有λ≤λ

0才能发生光电效应）； ②瞬时性；无论照射光强仍是弱,只要超过极限频率,从光照射到有光电子产生,经历的时间不超过10-9s,几乎是瞬时的；这两条规律都无法用光的波动性来说明； 2．光子说

⑴普朗克的量子理论；普朗克在争论热辐射（电磁辐射的一种）时发觉,只有认为电

磁波的发射和接收不是连续的, 而是一份一份地进行的, 理论运算的结果才跟试验相符； 普 hν,其朗克把这一份一份的能量叫做一个能量子；普朗克仍指出：每个能量子的能量等于

中ν是电磁波的频率, h是一个常量,叫普朗克常量, h=6.63×10-34Js； ⑵爱因斯坦的光子说；光的波动说无法说明光电效应；考虑到光和热辐射一样,也是一种电磁波,于是爱因斯坦把普朗克的量子理论应用到光学争论中来,提出了光子说；光子说的内容是：光是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子；光子的能量E跟光的频率ν成正比：E=hν；（光子是以电磁波形式存在的一份能量,没有静止质量）

爱因斯坦利用光子说说明白光电效应；设每个光子只能被一个电子吸取（一个光子不能被多个电子分开吸取）；每个电子每次只能吸取一个光子（一个电子不能同时吸取多个光子）；光电效应的物理过程如下：入射光照到金属上,有些光子被电子吸取,有些没有被电子吸取；吸取了光子的电子（a、b、c、e、g）动能增大,abcdeg将向各个方向运动；有些电子射出金属表面成为光电子（b、c、g）,有些没射出（a、e）；射出金属表面的电子克服金属中正电荷引力做的功也不f相同；只有从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力做的功最少（g）,飞出时动能最大；假如入射光子的能量比这个功的最小值仍小,那就不能发生光电效应；这就说明白极限频率的存在；由于光电效应是由一个光子被一个电子吸取引起的, 因此从有光照射到有光电子飞出的时间与照射光的强度无关,几乎是瞬时的；这就说明白光电效应的瞬时性；3．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,也就是使电子脱离某种金属所做功的最小值； ）这个方程和能量守恒定律是完全一样的；由于每个光电子从金属中飞出时,克服引力做的功不同,它们的初动能也不同；方程中的W是逸出功,不是每个电子克服引力做的功；方程中的初动能；Ek不是每个光电子的初动能,而是最大从光电效应方程可以看出：极限频率和逸出功间的关系是：hν0=W；能量单位可以用J,也可以用eV,1eV=1.6×10-19J；例15．对爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W,下面的懂得正确的有A．用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的全部光电子都具有同样的初动能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之间应中意关系式W=hν0D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比解：此题选 C；例16．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 ν 0,A．当用频率低于 ν 0的单色光照射该金属时,确定能产生光电子B．当用频率为 2ν 0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为 hν 0C．在照射光的频率 ν大于ν 0的条件下,如ν增大,就逸出功 W也随之增大D．在照射光的频率 ν大于ν 0的条件下,如ν增大一倍,就光电子的最大初动能也增大一倍解：逸出功W和极限频率的关系是W=hν0,当入射光频率为2ν0时,依据光电效应方KVA程,Ek=h2ν0-W=hν0,因此B正确；逸出功是金属本身的性质,与入射光频率无关；光电子的最大初动能Ek=hν-W,是关于频率的一次函数,但不是正比例函数；此题只选B；例17．如图,当电键S断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K,发觉电流表读数不为零；合上电键,调剂滑线变阻器,发觉当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零；由此可知阴极材料的逸出功为A．1.9eVB．0.6eVSC．2.5eVD．3.1eV解：电流表读数刚好为零,说明刚好没有光电子能够到达阳极；依据动能定理,光电子的最大初动能刚好为0.6eV；由Ek=hν-W可知W=1.9eV；选A；七、光的波粒二象性1．光的波粒二象性干涉、衍射（和偏振）以无可辩驳的事实说明光是一种波；光电效应又用无可辩驳的事实说明光是一种粒子；现代物理学认为：光是一种波,同时也是一种粒子；光具有波粒二象性；2．正确懂得波粒二象性在双缝干涉试验中, 假如用很弱的单色光做试验, 并将曝光时间把握到很短, 使得只有极少的光子可以通过, 那么在屏上只能看到一些毫无规律的亮点； 假如曝光时间很长, 使大量光子通过双缝,那么在屏上将看到清晰的干涉条纹；这说明个别光子往往表现出粒子性, 而大量光子往往表现出波动性； 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也不是宏观的微粒, 而