第一篇：高中物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)

光學(xué)實(shí)驗(yàn)

一、測定玻璃磚的折射率

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚簻y定玻璃的折射率。

【實(shí)驗(yàn)原理】：用插針法確定光路，找出和入射線相應(yīng)的折射線；用量角器測出入射角i和折射角r；根據(jù)折射定律計(jì)算出玻璃的折射率n=

sini。sinr【實(shí)驗(yàn)器材】：玻璃磚、白紙三張、木板、大頭針?biāo)拿?、圖釘四枚、量角器、三角板（或直尺）、鉛筆。

【實(shí)驗(yàn)步驟】：

①把白紙用圖釘釘在木板上。

②在白紙上畫一條直線aa'作為界面，畫一條線段AO作為入射光線，并過O點(diǎn)畫出界面aa'的法線NN'，如圖所示。

③把長方形的玻璃磚放在白紙上，使它的一個長邊跟aa'對齊，并畫出玻璃磚的另一個長邊bb'。

④在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1和P2。

⑤在玻璃磚的bb'一側(cè)豎直地插上大頭針P3，用眼睛觀察調(diào)整視線，要使P3能同時擋住P1和P2的像。

⑥同樣地在玻璃磚的bb'一側(cè)再豎直地插上大頭針P4，使P4能擋住P3本身和P1與P2的像。

⑦記下P3和P4的位置，移去玻璃磚和大頭針，過P3和P4引直線O'B與bb'交于O'點(diǎn)，連接O與O'，OO'就是玻璃磚內(nèi)的折射光線的方向，入射角i=∠AON，折射角r=∠O'ON'。

⑧用量角器量出入射角i和折射角r的度數(shù)。

⑨從三角函數(shù)表中查出入射角和折射角的正弦值，記入自己設(shè)計(jì)的表格里。⑩用上面的方法分別求出入射角是30°，45°，60°時的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把這些數(shù)據(jù)記在表格里。

【數(shù)據(jù)處理】 算出不同入射角時

【注意事項(xiàng)】：

1．玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的．2．大頭針要插得豎直，且間隔要大些．3．入射角不宜過大或過小，一般在15°～75°之間．4．玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn)，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線．5．實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚和白紙的相對位置不能改變．

【誤差及分析】：

①入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性，要求入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距宜大點(diǎn)。

②測量入射角與折射角時的相對誤差，故入射角不宜過小。入射角也不宜過大，過大則反射光較強(qiáng)，出射光較弱。

例1．在用插針法測定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫sinisini的值，求出幾次實(shí)驗(yàn)中所測的平均值 sinrsinr出的界面

aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖實(shí)－1－8①、②和③所示，其中甲、丙兩 同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均

以aa′、bb′為界面畫光路圖．

圖實(shí)－1－8(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．(2)乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．(3)丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________．

解析：用圖①測定折射率時，玻璃中折射光線偏折大了，所以折射角增大，折射率

減??；用圖②測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關(guān)；用圖③測折射率時，無法確定折射光線偏折的大小，所以測得的折射率可大、可小、可不變． 答案：(1)偏小(2)不變(3)可能偏大、可能偏小、可能不變

例2．在用插針法測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作步驟如下： ①用圖釘將記錄光路的白紙固定在平板上； ②手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白紙上； ③用鉛筆環(huán)繞玻璃磚畫出邊界aa′和bb′；

④在aa′上選擇一點(diǎn)O，作為不同入射角的入射光線的共同入射點(diǎn)，畫出入射角θ1 分別為0°、30°、45°的入射光線；

⑤用“插針法”分別得到各條入射光線的出射光線，觀察時著重看大頭針針帽是否 在一條直線上，取下玻璃磚、大頭針，連接各針孔，發(fā)現(xiàn)所畫折射光線中有兩條相

交，量出各個折射角θ2；

sinθ1⑥按公式分別計(jì)算，取三個值的算術(shù)平均值．

sinθ2(1)以上步驟中有錯誤或不妥之處的是________；(2)應(yīng)改正為_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：(1)有錯誤或不妥之處的是③④⑤.(2)③中應(yīng)先畫出一條直線，把玻璃磚的一邊與其重合，再使直尺與玻璃磚的界面對

齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；④中入射角要取0°以外的三組數(shù)據(jù)；⑤中大頭針要

豎直插牢，觀察時看針腳是否在同一條直線上．

答案：見解析

例3.一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀 的(光線不能通過此表面)．現(xiàn)要測定此玻璃的折射率．給 定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器．

實(shí)驗(yàn)時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的

表面與紙面垂直．在紙上畫出直線aa′和bb′，aa′表示鍍銀的玻璃表面，bb′表 示另一表面，如圖實(shí)－1－9所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置

如圖)．用P1、P2的連線表示入射光線．

(1)為了測量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4?

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(試在圖實(shí)－1－9中標(biāo)出P3、P4的位置)(2)然后移去玻璃磚與大頭針．試在圖實(shí)－1－9中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到

玻璃中的入射角θ1與折射角θ2.簡要寫出作圖步驟．

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)寫出用θ

1、θ2表示的折射率公式為n＝________.解析：(1)在bb′一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb′折射、aa′反射，再經(jīng)bb′折射后)的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的

像；再插上P4，讓它擋住P2及P1的像和P3.P3、P4的位置如圖所示．(2)①過P1、P2作直線與bb′交于O；

②過P3、P4作直線與bb′交于O′； ③利用刻度尺找到OO′的中點(diǎn)M；

④過O點(diǎn)作bb′的垂線CD，過M點(diǎn)作bb′的垂線與aa′相交于N，如圖所示，連接ON；

⑤∠P1OD＝θ1，∠CON＝θ2.sinθ1(3)由折射率的定義可得n＝.sinθ2sinθ1答案：(1)(2)見解析(3)

sinθ

2二、用雙縫干涉測光的波長

(一)目的

了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件；觀察雙縫干涉圖樣；測定單色光的波長。(二)原理

Ld據(jù)雙縫干涉條紋間距?x??得，波長????x。已知雙縫間距d，再測出

dL雙縫到屏的距離L和條紋間距Δx，就可以求得光波的波長。(三)器材

實(shí)驗(yàn)裝置采用雙縫干涉儀，它由各部分光學(xué)元件在光具座上組成，如圖實(shí)18-1所示，各部分元件包括光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。光源 濾光片 單縫 雙縫 遮光筒 屏

圖實(shí)18-1

(四)步驟

1.將光源和遮光筒安裝在光具座上,調(diào)整光源的位置,使光源發(fā)出的光能平行地進(jìn)入遮光筒并照亮光屏.2.放置單縫和雙縫,使縫相互平行,調(diào)整各部件的間距,觀察白光的雙縫干涉圖樣.3.在光源和單縫間放置濾光片,使單一顏色的光通過后觀察單色光的雙縫干涉圖樣.4.用米尺測出雙縫到光屏的距離L,用測量頭測出相鄰的兩條亮(或暗)條紋間的距離Δx.d5.利用表達(dá)式????x,求單色光的波長.L6.換用不同顏色的濾光片,觀察干涉圖樣的異同,并求出相應(yīng)的波長.(五)注意事項(xiàng)

1.放置單縫和雙縫時,必須使縫平行,并且雙縫和單縫間的距離約為5~10cm.2.要保證光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心在同一條軸線上。3.測量頭的中心刻線要對應(yīng)著亮(或暗)條紋的中心.4.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,先測出n條亮(或暗)條紋中心間的距離a,則相鄰兩條亮(或暗)條紋間的距離?x?

a.n?1

第二篇：物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)小結(jié)

物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)小結(jié)

這學(xué)期我們一共做了六個光學(xué)實(shí)驗(yàn)，分別為：“應(yīng)用阿貝折射儀測量固、液體折射率”、“小型攝譜儀調(diào)整及最佳攝譜位置的確定”、“應(yīng)用焦距儀測定焦距與頂焦距”、“單色儀的調(diào)節(jié)與定標(biāo)”、“利用雙棱鏡干涉法測He-Ne激光波長”、“偏振光的產(chǎn)生、檢驗(yàn)及強(qiáng)度測定”。學(xué)了很多原理同時也學(xué)會了很多儀器的操作。

做實(shí)驗(yàn)最重要的就是弄清實(shí)驗(yàn)原理，這是我得到的最深刻的體會。還記得在做第一次的光學(xué)實(shí)驗(yàn)時，由于對儀器的使用沒有好好的掌握，開始做的時候手忙腳亂的，不知道到底出現(xiàn)什么現(xiàn)象才能正確的測出物質(zhì)的折射率（當(dāng)然，現(xiàn)在對我來說都不是問題了），后來的幾次試驗(yàn)由于對原理很理解，所以做的也很連貫，知道自己要干什么。第二，做實(shí)驗(yàn)一定要有耐心，還要細(xì)心，有很多個實(shí)驗(yàn)都要一樣的動作做好幾組數(shù)據(jù)，有時候?qū)嶒?yàn)會做到很晚或者自己是最后一個，一定不要著急，要平靜的做好它。第三，要認(rèn)真聽老師講解，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的操作，使自己更好地做實(shí)驗(yàn)。

我對我們做實(shí)驗(yàn)的方案挺滿意的，做前老師講解原理、示范實(shí)驗(yàn)操作挺好的。讓同學(xué)們自己找資料寫實(shí)驗(yàn)報告的方式也挺好，能促使學(xué)生更加深刻的學(xué)習(xí)，自主地學(xué)習(xí)，全面深入地了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

做物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅讓我學(xué)到了物理中的一些原理，也讓我了解了很多儀器的使用方法以及像相機(jī)的照相原理等，充滿了實(shí)用性和樂趣。物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣博，繽紛多彩，而我們僅有的幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課只為我們解開了大幕的一角。我相信，在物理光學(xué)中，有更多的有用的知識等待著我們的探索，并且會使我們的路走的更遠(yuǎn)更長。

第三篇：大學(xué)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)感想

大學(xué)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)感想 華明杰201200210022 物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)總共有以下幾個內(nèi)容：偏振光的觀察與研究、邁克耳孫干涉儀、分光計(jì)實(shí)驗(yàn)、干涉法測微小量、光強(qiáng)調(diào)制法測光速、橢偏儀測折射率和薄膜厚度六項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。由于本學(xué)期不能到實(shí)驗(yàn)室去做實(shí)驗(yàn)，只能利用物理仿真實(shí)驗(yàn)軟件完成。通過仿真實(shí)驗(yàn)的模擬，我有如下感受：

1、大學(xué)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)要求操作要細(xì)致，要根據(jù)準(zhǔn)確詳細(xì)的操作步驟一步步實(shí)現(xiàn)，不可跳躍或者省略一些步驟。另外，在做實(shí)驗(yàn)之前不僅需要掌握課本上學(xué)的相關(guān)知識，還得需要查閱一些資料后弄明白實(shí)驗(yàn)中涉及的實(shí)驗(yàn)設(shè)備如何使用等內(nèi)容，比如干涉儀、橢偏儀。

2、雖然沒有親自動手去做實(shí)驗(yàn)，沒有親身去體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)帶來的樂趣，但仿真實(shí)驗(yàn)更加準(zhǔn)確與細(xì)致，還是帶給我一些別樣的體會與感受。仿真實(shí)驗(yàn)軟件將實(shí)驗(yàn)設(shè)備放到電腦上，突出設(shè)備可操作部分，明確實(shí)驗(yàn)需要操作的關(guān)鍵位置，避免了在實(shí)驗(yàn)室中親手操作不知從哪入手的情況的發(fā)生。

3、在做實(shí)驗(yàn)的過程中，感受到偉大的科學(xué)研究成果是需要不斷探索與反復(fù)驗(yàn)證的。科學(xué)巨人們憑借自己勇于探索的精神與堅(jiān)持不懈為我們?nèi)祟惪茖W(xué)做出了極大的貢獻(xiàn)。另外，每種科學(xué)新發(fā)現(xiàn)都不會獨(dú)立存在，都是或多或少與已發(fā)現(xiàn)的科學(xué)成果有相關(guān)性，或者與其他科學(xué)領(lǐng)域有著不可分割的聯(lián)系。

4、作為大二的學(xué)生，我們需要的是探索、創(chuàng)新精神和堅(jiān)持不懈的毅力，還需要掌握自主學(xué)習(xí)的能力和培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識，動手實(shí)踐能力也是非常重要的。

第四篇：物理光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)

這次的物理光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，既鍛煉了我們的學(xué)科理論性的知識掌握情況，又讓我們通過實(shí)踐操作培養(yǎng)自己的實(shí)際動手能力，充滿了實(shí)用性和樂趣。在實(shí)踐過程中，我們不僅培養(yǎng)了自己的動手能力，而且將學(xué)到的實(shí)驗(yàn)理論知識應(yīng)用到實(shí)踐能力，提高了將實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程相結(jié)合的能力，對以后的實(shí)驗(yàn)操作及理論知識的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，有很大的促進(jìn)作用。

物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣博，繽紛多彩，而我們今天做的幾個演示實(shí)驗(yàn)只為我們解開了大幕的一角。我相信，在物理光學(xué)中，有更多的有用的知識等待著我們的探索，并且會使我們的路走的更遠(yuǎn)更長。

總之，我在基礎(chǔ)光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)到了許許多多的東西，我在今后的學(xué)習(xí)生活中，一定會把它們用上的。最后，再一次對給予我們細(xì)致認(rèn)真講解和啟發(fā)性指導(dǎo)的老師表達(dá)誠摯的謝意。

第五篇：高中物理光學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)

高中物理光學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)

一、重要概念和規(guī)律

(一)、幾何光學(xué)基本概念和規(guī)律

1、基本規(guī)律

光源：發(fā)光的物體.分兩大類：點(diǎn)光源和擴(kuò)展光源.點(diǎn)光源是一種理想模型，擴(kuò)展光源可看成無數(shù)點(diǎn)光源的集合.光線

——表示光傳播方向的幾何線.光束通過一定面積的一束光線.它是通過一定截面光線的集合.光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108

m/s。丹麥天文學(xué)家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉(zhuǎn)齒輪法測出了光這。

實(shí)像

——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后，由實(shí)際光線形成的.虛像——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后，由發(fā)實(shí)際光線的延長線形成的。

本影——光直線傳播時，物體后完全照射不到光的暗區(qū).半影

——光直線傳播時，物體后有部分光可以照射到的半明半暗區(qū)域.2.基本規(guī)律

(1)光的直線傳播規(guī)律：先在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。

(2)光的獨(dú)立傳播規(guī)律：光在傳播時雖屢屢相交，但互不擾亂，保持各自的規(guī)律繼續(xù)傳播。

(3)光的反射定律：

反射線、入射線、法線共面;反射線與入射線分布于法線兩側(cè);反射角等于入射角。

(4)光的折射定律：

折射線、入射線、法線共面，折射線和入射線分居法線兩側(cè);對確定的兩種介質(zhì)，入射角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個常數(shù).介質(zhì)的折射率

n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于臨界角A，sinA=1/n。

(5)光路可逆原理：

光線逆著反射線或折射線方向入射，將沿著原來的入射線方向反射或折射.3.常用光學(xué)器件及其光學(xué)特性

(1)平面鏡：

點(diǎn)光源發(fā)出的同心發(fā)散光束，經(jīng)平面鏡反射后，得到的也是同心發(fā)散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出，像與物對鏡面對稱。

(2)球面鏡：

凹面鏡：有會聚光的作用，凸面鏡：

有發(fā)散光的作用.(3)棱鏡：

光密介質(zhì)的棱鏡放在光疏介質(zhì)的環(huán)境中，入射到棱鏡側(cè)面的光經(jīng)棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向頂角偏移。

棱鏡的色散作用：

復(fù)色光通過三棱鏡被分解成單色光的現(xiàn)象。

(4)透鏡：

在光疏介質(zhì)的環(huán)境中放置有光密介質(zhì)的透鏡時，凸透鏡：

對光線有會聚作用，凹透鏡：

對光線有發(fā)散作用.透鏡成像作圖：

利用三條特殊光線。成像規(guī)律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長/物長=|v|/u。說明①成像公式的符號法則——凸透鏡焦距f取正，凹透鏡焦距f取負(fù);實(shí)像像距v取正，虛像像距v取負(fù)。②線放大率與焦距和物距有關(guān).(5)平行透明板：

光線經(jīng)平行透明板時發(fā)生平行移動(側(cè)移).側(cè)移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關(guān)。

4.簡單光學(xué)儀器的成像原理和眼睛

(1)放大鏡：

是凸透鏡成像在。u

(2)照相機(jī)：

是凸透鏡成像在u>2f時的應(yīng)用.得到的是倒立縮小施實(shí)像。

(3)幻燈機(jī)：

是凸透鏡成像在f

(4)顯微鏡：

由短焦距的凸透鏡作物鏡，長焦距的透鏡作目鏡所組成。物體位于物鏡焦點(diǎn)外很_近焦點(diǎn)處，經(jīng)物鏡成實(shí)像于目鏡焦點(diǎn)內(nèi)很_近焦點(diǎn)處。再經(jīng)物鏡在同側(cè)形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。

（5)望遠(yuǎn)鏡：

由長焦距的凸透鏡作物鏡，短焦距的透鏡作目鏡所組成。極遠(yuǎn)處至物鏡的光可看成平行光，經(jīng)物鏡成中間像(倒立、縮小、實(shí)像)于物鏡焦點(diǎn)外很_近焦點(diǎn)處，恰位于目鏡焦點(diǎn)內(nèi)，再經(jīng)目鏡成虛像于極遠(yuǎn)處(或明視距離處)。

(6)眼睛：

等效于一變焦距照相機(jī)，正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠(yuǎn)視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。

(二)物理光學(xué)——人類對光本性的認(rèn)識發(fā)展過程

(1)微粒說(牛頓)基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光像一群彈性小球的微粒。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

光的直線傳播、光的反射現(xiàn)象。

困難問題

無法解釋兩種媒質(zhì)界面同時發(fā)生的反射、折射現(xiàn)象以及光的獨(dú)立傳播規(guī)律等。

(2)波動說(惠更斯)基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光是某種振動激起的波(機(jī)械波)。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

光的干涉和衍射現(xiàn)象。

①光的干涉現(xiàn)象——楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

條件：

兩束光頻率相同、相差恒定。

裝置

(略)。

現(xiàn)象：

出現(xiàn)中央明條，兩邊等距分布的明暗相間條紋。

解釋：

屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長的整數(shù)倍(半個波長的偶數(shù)倍)時，兩波同相疊加，振動加強(qiáng)，產(chǎn)生明條;兩波反相疊加，振動相消，產(chǎn)生暗條。

應(yīng)用：

檢查平面、測量厚度、增強(qiáng)光學(xué)鏡頭透射光強(qiáng)度(增透膜).②光的衍射現(xiàn)象——單縫衍射(或圓孔衍射)

條件：

縫寬(或孔徑)可與波長相比擬。

裝置

：(略)。

現(xiàn)象：

出現(xiàn)中央最亮最寬的明條，兩邊不等距發(fā)表的明暗條紋(或明暗鄉(xiāng)間的圓環(huán))。

困難問題：

難以解釋光的直進(jìn)、尋找不到傳播介質(zhì)。

(3)電磁說(麥克斯韋)：

基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光是一種電磁波。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

赫茲實(shí)驗(yàn)(證明電磁波具有跟光同樣的性質(zhì)和波速)。

各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理：

無線電波

自由電子的運(yùn)動;

紅外線、可見光、紫外線

原子外層電子受激發(fā);

x射線

原子內(nèi)層電子受激發(fā);

γ射線

原子核受激發(fā)。

可見光的光譜：

發(fā)射光譜——連續(xù)光譜、明線光譜

;

吸收光譜(特征光譜)。

困難問題：

無法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。

(4)光子說(愛因斯坦)：

基本觀點(diǎn)：

認(rèn)為光由一份一份不連續(xù)的光子組成每份光子的能量E=hν。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

光電效應(yīng)現(xiàn)象。

裝置：

(略)。

現(xiàn)象：

①入射光照到光電子發(fā)射幾乎是瞬時的;②入射光頻率必須大于光陰極金屬的極限頻率ν。;

③當(dāng)ν>v0時，光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比;④光電子的最大初動能與入射光強(qiáng)無關(guān)，只隨著人射光燈中的增大而增大。

解釋

①光子能量可以被電子全部吸收.不需能量積累過程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強(qiáng)。單位時間內(nèi)入射光子多，產(chǎn)生光電子多;④入射光子能量只與其頻率有關(guān)，入射至金屬表，除用于逸出功外。其余轉(zhuǎn)化為光電子初動能。

困難問題:

無法解釋光的波動性。

(5)光的波粒二象性:

基本觀點(diǎn):

認(rèn)為光是一種具有電磁本性的物質(zhì)，既有波動性。又有粒子性。大量光子的運(yùn)動規(guī)律顯示波動性，個別光子的行為顯示粒子性。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

:微弱光線的干涉，X射線衍射.二、重要研究方法

1.作圖:幾何光學(xué)離不開光路圖

。利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播，方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實(shí)以及成像區(qū)域或觀察范圍等.把它與公式法結(jié)合起來，可以互相補(bǔ)充、互相驗(yàn)證。

2.光路追蹤法:

用作圖法研究光的傳播和成像問題時，抓住物點(diǎn)上發(fā)出的某條光線為研究對象。不斷追蹤下去的方法.尤其適合于研究組合光具成多重保的情況。

3.光路可逆法:

在幾何光學(xué)中，一所有的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作圖和計(jì)算上往在都會帶來方便

原子物理包括兩大部分內(nèi)容;原子結(jié)構(gòu)和原子核結(jié)構(gòu)。前者研究原子核外電子的分布及躍遷規(guī)律，后者研究核的組成及其變化規(guī)律。

一、重要概念和規(guī)律

.原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(1909年。盧瑟福)

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：

α粒子散射實(shí)驗(yàn)——用放射源發(fā)出的α粒子穿過金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子按原方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)。極少數(shù)產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)，個別被彈回.基本內(nèi)容：

在原子中心有一個帶正電的核(半徑約10-15

～10-14

m)，集中了幾乎全部原子質(zhì)量、帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)(原子半徑約10-10

m)。

困難問題:

按經(jīng)典理論，電子繞核旋轉(zhuǎn)將輻射電磁波，能量會逐漸減小，電子運(yùn)行的軌道半徑不斷變小，大量原子發(fā)出的光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜。

2.玻爾理論(1913年。玻爾)

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

氫光譜規(guī)律的研究。

基本內(nèi)容(三點(diǎn)假設(shè))

(1)原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)(定態(tài))，其總能量En(包括動能和電勢能)與基態(tài)總能量量的關(guān)系為En=E1

/n1

(n=1、2、3……)(2)原子在兩個定態(tài)之間躍遷時，將輻射(或吸收)一定頻率時光子;光子的能量為hν

=

E初

-E終

。(3)電子繞核運(yùn)行的可能軌道是不連續(xù)的。各可能軌道的半徑rn=n2

r1

基態(tài)軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。

困難問題

無法解釋復(fù)雜原子的光譜.3.放射現(xiàn)象(1896年.貝克勒爾)

三種射線

(1)α射線

氦原子核流。v≈c/10。貫穿本領(lǐng)很小。電離作用很強(qiáng)。

(2)β射線

高速電子流。v≈c。貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，電離作用弱。

(3)γ射線

波長很短的電磁波。v=c。貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，電離作用很弱。

衰變規(guī)律

遵循電量、質(zhì)量(和能量)守恒。

α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時發(fā)生的)。

半衰期:

放射性元素的原子讀有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間。由核內(nèi)部本身因素決定.跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān).4.原子核的組成實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

(1)質(zhì)子發(fā)現(xiàn)(1919年，盧瑟福)

(2)中子發(fā)現(xiàn)(1932年，查德威克)

基本內(nèi)容

原子核由質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱核子)組成.原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和.原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)。各核子間依_強(qiáng)大的核力來集在核內(nèi)。

5.放射性同位素

質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，具有放射性的原子。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：用α粒子蓋擊鋁核首先實(shí)現(xiàn)用人工方法得到放出性同位素磷(1934年，約里奧·居里夫婦)。

基本應(yīng)用

(1)利用射線的貫穿本領(lǐng)、電離作用或?qū)ι锝M織的物理、化學(xué)效應(yīng)。

(2)做為示蹤原子。

6.核能

質(zhì)量虧損:

組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差.質(zhì)能方程:E=mc2

核反應(yīng)能:△E=△mc2

二、重要研究方法

1.實(shí)踐、理論、實(shí)踐

從實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))出發(fā)，提出理論，再經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)或進(jìn)行新的實(shí)踐一進(jìn)一步發(fā)展理論。例如，通過對氣體放電現(xiàn)象、陰極射線的研究.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子(1897年)，提出原子結(jié)構(gòu)的湯姆生模型。由于盧瑟福的粒子的散射實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步發(fā)展成盧瑟福模型。通過對氫原子明線光譜的研究，又提出了玻爾理論等。在原子物理中，非常鮮明地貫穿著辯證唯物主義認(rèn)識論的這一基本思想方法。復(fù)習(xí)中也應(yīng)以此為線索，把握全章的知識結(jié)構(gòu)。

2.守恒規(guī)律的應(yīng)用

質(zhì)量守恒、電荷守恒、能量守恒、動量守恒等自然界中的基本規(guī)律在原子物理中都得到全面的體現(xiàn).復(fù)習(xí)中應(yīng)緊緊把握這些守恒規(guī)律

光的傳播

1.光在什么情況下是沿直線傳播的，小孔成像是怎么回事，什么是本影和半影，如何確定本影、半影的區(qū)域?如何確定影子的運(yùn)動狀態(tài)?在何時、何地可以觀察到日全食、日偏食、日環(huán)食、月全食、月偏食?你知道幾種典型的測量光速的方法嗎?你能體會出為什么這一章又被稱為幾何光學(xué)嗎?

2.什么是光的反射定律，鏡面反射和漫反射的主要區(qū)別是什么?平面鏡的成像特點(diǎn)是什么?如何確定平面鏡成像的觀察范圍?我要想看到完整的臉，至少需要多大的矩形平面鏡?那我要想看到完整的三中辦公樓呢?如何確定物像的運(yùn)動速度(速度垂直鏡面和不垂直鏡面兩種情況)?

3.什么是折射定律?與折射率相關(guān)的幾個表達(dá)式分別是什么?如何計(jì)算光射入介質(zhì)后的波長、波速和頻率?什么是視深?

4.什么是光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)，全反射的條件是什么?在求解全反射問題時，一般采用什么解題方法?什么是光導(dǎo)纖維?在已知入射角的情況下如何計(jì)算光導(dǎo)纖維的折射率，如果入射角未知呢?

5.什么是光的色散，產(chǎn)生的原因是什么?各種色光的頻率、折射率、速度有什么規(guī)律?你能定性畫出不同色光在界面上發(fā)生反射、折射時的情景嗎?反之根據(jù)這些情景你有能判斷出各色光的折射率、頻率、能量、臨界角的大小嗎?

6.你了解幾種典型的玻璃磚對光路的控制特點(diǎn)嗎?在三角形玻璃磚中，你知道幾個典型角的關(guān)系嗎?單色光、復(fù)色光、單色光點(diǎn)、復(fù)色光點(diǎn)通過三棱鏡會呈現(xiàn)什么景象呢?如果光疏棱鏡放在光密介質(zhì)中，上述現(xiàn)象還成立嗎?在圓形玻璃磚中，你知道如何確定法線，如何確定是否發(fā)生全反射，如何計(jì)算各次的偏折角嗎?在矩形玻璃磚中，你會求側(cè)移距離嗎?你能利用一個杯子測量液體的折射率嗎?

光的本性

1.十七世紀(jì)人們關(guān)于光的本性的認(rèn)識有哪些觀點(diǎn)?分別能解釋什么，無法解釋什么?

2.什么是雙縫干涉、薄膜干涉，它們的相干光源是如何得到的，使用單色光和復(fù)色光時其干涉圖樣怎樣?如何判斷某個點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn)。在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩條亮條紋之間的間距與什么有關(guān)?遮住其中一個縫，或用不同濾光片分別遮住兩個縫還會有干涉條紋嗎?還會有條紋嗎?在薄膜干涉中，應(yīng)在何處觀察現(xiàn)象，薄膜的形狀對條紋的形狀及間距有何影響?你知道什么是增透膜嗎?它的厚度如何確定?如何使用薄膜干涉檢查物體表面的平整程度?在實(shí)際生活中如何區(qū)分干涉、衍射、色散、半影等問題?

3.什么是衍射，發(fā)生明顯衍射的條件是什么?雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的區(qū)別是什么?圓孔衍射與圓屏衍射呢?在衍射現(xiàn)象越來越明顯的過程中看到的現(xiàn)象是什么?光的直線傳播與光的衍射矛盾嗎?為什么我們常說光是沿直線傳播的?

4.光是一種什么波，這種觀點(diǎn)是誰提出的，提出的依據(jù)有哪些，又是誰驗(yàn)證的?電磁波譜的排列順序是什么，它們的產(chǎn)生機(jī)理怎樣，能否結(jié)合電磁波和原子物理的知識加深理解。紅外線、紫外線、X射線、γ射線是怎樣產(chǎn)生的，有什么樣的特性及應(yīng)用?倫琴射線管的構(gòu)造是什么?

5.什么是偏振?偏振光和自然光有何區(qū)別?如何得到偏振光?偏振光在現(xiàn)實(shí)生活中有何應(yīng)用?什么是激光?它的三個特性及相關(guān)應(yīng)用是什么?

6.什么是光電效應(yīng)，它是使用什么樣的裝置發(fā)現(xiàn)的，又是使用什么樣的裝置研究的。什么是飽和電流、截止電壓，有什么作用?光電效應(yīng)的四條規(guī)律是什么?你會在做題中使用嗎?經(jīng)典波動理論為什么解釋不了，愛因斯坦的光子理論又是如何解釋的。你會利用光電效應(yīng)方程解釋以及求解極限頻率、最大初動能嗎?你會連接簡單的光電管自動控制電路嗎?光強(qiáng)與哪些因素有關(guān)?相同強(qiáng)度的紫光、紅光照射同一金屬發(fā)生光電效應(yīng)時有何區(qū)別?你理解最大初動能和頻率之間的函數(shù)圖象嗎?

7.在光子計(jì)算中，你能計(jì)算出點(diǎn)光源模型中，相距光源一定距離放置的面上得到的光子數(shù)嗎?在線光源模型中，你會計(jì)算單位長度上的光子數(shù)嗎?

8.什么是光的波粒二象性，如何理解?只有電磁波才具有波粒二象性嗎?什么是物質(zhì)波，誰提出的?物質(zhì)波的波長如何計(jì)算?

原子物理

1.誰發(fā)現(xiàn)了電子，有什么樣的重要意義?接下來他提出的原子結(jié)構(gòu)模型是什么樣的?

2.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是誰、為了什么目的、使用什么樣的裝置做的?期望得到什么結(jié)果?實(shí)際的現(xiàn)象是什么?由此得出什么樣的結(jié)論，該實(shí)驗(yàn)有何重大意義?

3.什么是光譜，光譜如何分類，分別是由誰產(chǎn)生的，哪些光譜可以用作光譜分析，用什么儀器觀察光譜，它的大致構(gòu)造怎樣?

4.原子的核式結(jié)構(gòu)遇到了哪兩個困難?是誰提出了什么理論解決了這兩個難題?他否定了經(jīng)典理論還是否定了核式結(jié)構(gòu)學(xué)說?理論的內(nèi)容是什么?

5.你能根據(jù)題目條件確定核外電子的動能、勢能、總能量、周期、半徑等的大小及變化嗎?什么是eV，它與焦耳如何轉(zhuǎn)換?在解題中一定要將它轉(zhuǎn)化成焦耳嗎?你會計(jì)算在原子躍遷中吸收或釋放光子的個數(shù)及頻率嗎?能否在此基礎(chǔ)上真正理解明線光譜與吸收光譜?你知道什么是電離，如何計(jì)算電離能嗎?在電離中，原子能吸收超過電離能的光子嗎?

6.玻爾理論的成功與局限分別是什么?經(jīng)典物理學(xué)的研究范圍又是什么?

7.誰發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象，有什么重大意義?三種射線的本質(zhì)及特點(diǎn)怎樣，如何在電場、磁場中分開?什么是衰變，它們的通式及實(shí)質(zhì)是什么?你能否根據(jù)衰變的次數(shù)判斷中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)的變化(或反過來判斷)?在同一個原子核的衰變中，能否同時釋放α、β射線，那γ射線呢?在衰變與磁場、動量守恒、核能綜合的題目中你會求解粒子的周期、運(yùn)動半徑、動能嗎?你能根據(jù)軌跡判斷是何種衰變以及原放射性原子核的核電荷數(shù)嗎

8.什么是半衰期，理解它時應(yīng)注意哪兩個問題?半衰期的公式是什么?你會求解關(guān)于半衰期的兩個典型問題嗎?什么是放射性同位素?在實(shí)際中有什么應(yīng)用?

9.誰發(fā)現(xiàn)的質(zhì)子，核反應(yīng)方程是什么?誰預(yù)言了中子的存在，又是誰發(fā)現(xiàn)的，核反應(yīng)方程是什么?什么是核子，它們靠什么力結(jié)合在一起，這個力有什么特點(diǎn)，你能把它與輕核聚變的條件結(jié)合起來考慮嗎?

10.核反應(yīng)方程的配平遵循什么規(guī)律?典型的核反應(yīng)方程有幾類，你能區(qū)分它們嗎?核反應(yīng)方程能寫等號嗎?

11.什么是質(zhì)能方程，誰提出的，如何理解，是不是說質(zhì)量與能量可以相互轉(zhuǎn)化?什么是質(zhì)量虧損?使用質(zhì)能方程在計(jì)算核能時關(guān)于單位應(yīng)注意什么?核反應(yīng)前和反應(yīng)后粒子的動能在解題時應(yīng)如何處理?

12.什么是平均質(zhì)量，它對于確定一個核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量具有什么意義?典型的重核裂變的核反應(yīng)方程有什么特征，輕核的聚變呢?什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生的條件是什么?核反應(yīng)堆的主要組成是什么?為什么輕核的聚變反應(yīng)又稱為熱核反應(yīng)，它與裂變相比有什么優(yōu)點(diǎn)?