(一)光的本性的学说
学 说 | 基 本 内 容 | 实 验 事 实 | 提出的科学家 |
波动说 | 光是某种振动以波的形式向外传播 | 光的独立传播、光的反射、折射、杨氏试验、菲涅尔圆盘衍射 | 惠更斯 |
微粒说 | 光是沿直线传播的高速粒子流 | 光的直线传播、反射 | 牛顿 |
电磁说 | 光是一种电磁波 | 光速的测定、光与电磁波的相似性,赫兹实验 | 麦克斯韦 |
光子说 | 光是不连续的一份一份的,光子能量E=hν,光子只能整个的产生、传播、消失 | 热辐射规律、光电效应 | 爱因斯坦 |
波粒二象性 | 光既具有波动性,又具有粒子性-微观粒子的共性 | 光的干涉、衍射、光电效应 |
(二)光的干涉和衍射光的干涉:
(1) 产生条件:两束频率相同的光迭加
(2) 干涉现象:
I.双缝干涉(1801年杨氏实验)
实验装置:单缝(单孔)获得频率一定的线(点光源;双缝(双孔)将频率一定的光分成两束
条纹特征:单色光:中央亮纹;两侧明暗相间;宽度相等,亮度基本相同;条纹间距(宽度:ΔX=Lλ/d)
白光:中央为白色;两侧明暗相间的条纹;每条亮纹靠近中央为紫色,外侧为红色
条纹明暗:距离两缝路程差为半波长的奇数倍为暗条纹;偶数倍为亮条纹
II.薄膜干涉:
相干光的获得:一定频率的光经薄膜前后表面反射,两束频率相同的反射光相迭加
条纹特征:单色光:明暗相间
白 光:彩纹;同一亮条纹薄膜薄处为紫光,厚处为红光
应用:检查平面、增透膜(入射光波长的1/4 ,淡紫色的原因)
2、光的衍射
(1) 产生条件:孔、缝或障碍物的尺寸很小,与可见光波长相比差不多或更小时才有明显的衍射现象
(2) 干涉现象:
I.单缝衍射:
条纹特征:单色光:中央条纹宽而亮;两侧明暗相间的条纹;两侧条纹窄而亮度递减快
白 光:中央条纹为宽亮的白色条纹;两侧为彩纹,每一亮纹内侧为紫色,外侧为红色
条纹观察:游标卡尺的构造、原理、读数方法;缝由0.2mm变宽时条纹由稀变密
II.小孔衍射:孔由大到小:屏上见到的现象:亮斑→小孔成像→衍射花样;
单色光:中央亮点大而亮;四周明暗相间圆条纹窄而亮度递减快;
白光:中央为白色亮点,四周彩纹;中央亮点大而亮,四周彩纹窄而暗
III.不透明圆盘衍射:影的轮廓模糊不清,出现明暗相间的条文,阴影中心有亮斑-泊松亮斑
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