2022年高考物理备考冲刺之易错点点睛系列专题光的波动性量子论初步光的干涉.docx
《2022年高考物理备考冲刺之易错点点睛系列专题光的波动性量子论初步光的干涉.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高考物理备考冲刺之易错点点睛系列专题光的波动性量子论初步光的干涉.docx(34页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载20XX年高考物理备考冲刺之易错点点睛系列专题 14 光的波动性 量子论初步光的干涉(老师版)【高考猜测】 1 、明白光电效应现象,知道光电效应的实质和发生的条件及应用; 2 、明白光电效应的基本规律和光子说,知道爱因斯坦光电效应方程及其意义,能对 宏观事实进行说明和运算; 3 、明白光的波粒二象性,能区分光的波动性与粒子性和宏观概念中的波和粒子;本章考查的重点是双缝干涉、光的衍射、 光电效应; 在现在大综合的考试中本章学问更 能与其它学科形成横向联系;应是出题 显得重要, 由于它与现代科学技术有着紧密的联系,的热点;【学问
2、导学】一、光的波动性 1、光的干涉(1)双缝干涉试验装置:如图包括光源、单缝、双缝和屏 双缝的作用是将一束光分为两束名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载现象:产生明暗条纹的条件:如图两列完全相同的光波 , 射到屏上一点时 , 到两缝的路程差等于波长的整数倍 即半波长的偶数倍 , 就该点产生明条纹 ; 到两缝的路程差等于半波长的奇数倍 , 就该点产生暗条纹;偶数 P 为明条纹 即 S = 2 为暗条纹 奇数 P 2 光的干涉现象说明白光具有波动性;由于红光入射双缝时,条纹间距较宽,所以红光波长较长,
3、频率较小 紫光入射双缝时,条纹间距较窄,所以紫光波长较短,频率较大 光的传播速度,折射率与光的波长,频率的关系;a)v 与 n 的关系: v=c n b)v, 和 f 的关系: v= f(3)薄膜干涉 现象:单色光照耀薄膜,显现明暗相等距条纹 白色光照耀薄膜,显现彩色条纹实例:动膜、肥皂泡显现五光十色 发生干涉的缘由:是由于前表面的反射光线和反表面的反射光线叠加而成名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载应用: a 利用空气膜的干涉,检验工作是否平整(图 2)(图 1)(图 2)如工作平整就显现等间距
4、明暗相同条纹 如工作某一点凹陷就在该点条纹将发生弯曲 如工作某一点有凸起,就在该点条纹将变为b 增透膜 2、光的衍射(1)现象:单缝衍射 a 单色光入射单缝时,显现明暗相同不等距条纹,中间亮条纹较宽,较亮两边亮 条 纹较窄、较暗 b 白光入射单缝时,显现彩色条纹 园孔衍射:光入射微小的圆孔时,显现明暗相间不等距的圆形条纹 泊松亮斑 光入射圆屏时,在园屏后的影区内有一亮斑(2)光发 生衍射的条件名师归纳总结 障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多,甚至此光波波长仍小时,显现明显的衍射现象第 3 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢
5、迎下载3、光的电磁说(1)麦克斯伟运算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质(2)电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X 射线射线组 成 频在振荡电路增大原子的内层原子核受到率波减小产生气理中,自由电原子的外层电子受到激发产生的电子受到激激发后产生子作周期性发后产生的的运动产生(3)光谱观看光谱的仪器,分光镜光谱的分类,产生和特点特点产生连续光谱由酷热的固体、液体和由连续分布的,一发射 光谱高压气体发光产生的切波长的光组成明线光谱由淡薄气体发光产由不连续的一些亮吸取光谱生的线组成高温物体发出的白光,在连续光谱的背景通过物质后某些波长的上,由一些不连续的暗光被吸取而产生的线组成的光谱光谱分
6、析:一种元素, 在高温下发出一些特点波长的光,在低温下, 也吸取这些波长的光,所以把明线光波中的亮线和吸取光谱中的暗线都称为该种元素的特点谱 线,用来进行光谱分析;二、光的核子性1、光电效应名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载(1)光电效应在光(包括不行见光)的照耀下,从物体发射出电子的现象称为光电效应;任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必需大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应;光电子的最大初动能与入射光的 强度无关,光随入射光频率的增大而增大;大于极限频率的
7、光照耀金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比;金属受到光照,光电子的发射一般不超过109秒;2、波动说在光电效应上遇到的困难波动说认为: 光的能量即光的强度是由光波的振幅打算的与光的频率无关;所以波动说对说明上述试验规律中的条都遇到困难3、光子说(1)量子论: 1900 年德国物理学家普郎克提出:是一份一份的,每一份电磁波的能量 E=hv电 磁波的发射和吸取是不连续的,而(2)光子论: 1905 年受因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比;即: E=hv 其中 h 为普郎克恒量 h=6.63
8、 1034JS 4、光子论对光电效应的说明名师归纳总结 金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属第 5 页,共 23 页表面, 入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载越大;三、波粒二象性 1、光的干涉和衍射现象,说明光具有波动性,光电效应,说明光具有粒子性,所以光 具有波粒二象性;2、个别粒子显示出粒子性,大量光子显示出波动性,频率越低波 动性越显著,频率越 高粒子性越显著 3、光的波动性和粒子性与经典波和经典粒子的概念不同(1
9、)光波是几率波,明条纹是光子到达几率较大,暗条纹是光子达几率较小,这与经 典波的振动叠加原理有所不同(2)光的粒了性是指光的能量不连续性,能量是一份一份的光子,没有肯定的外形,也不占有肯定空间,这与经典粒子概念有所不同【错解分析】 对教材上单色光通过双缝产生的干涉图样,红光和紫光通过同一双缝产生的干 涉条纹没有认真分析和深刻懂得,物理光学这部分内容要认真看书或对相邻两条亮纹 或暗 纹间的 距离公式 x L 记忆不牢d【正确解答】 A 由教材上千涉图样可知,相邻两条亮纹 或暗纹 间的距离是相等的,屏 与双缝之间距离越小,条纹间的距离就越小单色光条纹间间距随波长增大而增大,由于红 光比蓝光波长长,
10、所以,红光的条纹间距比蓝光大名师归纳总结 或依据公式xL判定,其中d 表示双缝间距离,乙表示缝到屏的距离,入表示光的第 6 页,共 23 页d波长,通过分析确定,选项A 正确2在双缝干涉试验中,双缝到光屏上P 点的距离之差 x=0 6 m. 如分别用频率- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - v1=5 0 10学习好资料欢迎下载P点显现亮、暗条纹的情14Hz 为 v 2=75 1014Hz 和的单色光垂直照耀双缝,就况为 A. 用频率为 v1 的单色光照耀时,显现亮条纹 B 用频率为 v 2,的单色光照耀时,显现亮条纹 C. 用频率为 v1,的单色光照耀时,
11、显现暗条纹 D 用频率为 v2的单色光照耀时,显现暗条纹【错误答案】 BC 【错解分析】对显现亮条纹和暗条纹的条件不清晰【正确解答】 AD 相干光源的两列光波到达某点的路程差等于波长的整数倍时,该处光相互加强, 显现亮条纹; 当到达某点路程差等于半波长的奇数倍时,该处光相互减弱,显现暗条纹故双缝干涉的中心条纹为亮条纹依据1c38 10m0. 6m ;m ;v 1510 142c3108m.0 4v27 .510 14c= ,求出两种单色光的波长分别为:与题给的条件x.0 6m 比较可知:x32.v 2的光照耀双缝时,P 点出2故用频率为v1 的光照耀双缝时,P 点显现亮条纹;用频率为现暗条纹,
12、应选项AD正确3市场上有种灯具俗称“ 冷光灯” ,用它照耀物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低, 从而广泛地应用于博物馆、放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜商店等处 这种灯降低热效应的缘由之一是在灯泡后面 例如氟化镁 ,这种膜能排除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线,以表示此红外线在膜中的波长,就所镀薄膜的厚度最小应为 A .1B.184C.1D.2【错误答案】 C 或 A 【错解分析】 一是没能从题目设置的新情境中抽出物理模型出来,其实是考查对“ 增透膜” 的懂得才能和学问的迁移才能名师归纳总结 【正确解答】 B 红外线最显著特点之一就是热效. 应,当光照耀物体时,一般都相伴着
13、第 7 页,共 23 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载大量的红外线而致热在灯泡后面放置的反射镜玻璃表面上镀一层如氟化镁 相当 于增透膜 ,这种膜要排除不镀膜时从玻璃表面反射回来的红外线,也就是要使从镀膜前后表面反射的两列红外线光波相互抵消,使反射的红外线强度减弱,达到冷光成效;,从前后表面反射回来的 光波路程差等于镀膜厚度的两倍,即2d=22n+1n=0 、1、2 , d 为薄膜的厚度当n=0 时, d 取最小值,即dmin=4应选项 B 叶正确C蓝紫红黄 D蓝黄红紫【错误答案】 A 【错解分析】 之所以错选 影响A 项,根本缘
14、由是不清晰波长对同一单缝形成的衍射图样有何【正确解答】 B 由干涉图样与衍射图样的特点可知第一组和第三组是干涉图样,其次 组和第四组是衍射图样,分析题目的四个选项其实已经告知我 们了红光比蓝光波长长,故第一组是红光,第三组是蓝光由光发生明显衍射现象的条件可知,对同一单缝,波长越 长,衍射越明显,故第四组衍射要明显些,是波长较长的黄光的衍射图样应选项 B 正确专家会诊 光的干涉现象和衍射现象是光具有波动性的试验证明要通过观看试验现象, 把握干涉、衍射现象的一些特点和发生干涉、衍射现象的条件,及干涉、衍射现象的一些应用 易错点 2 光电效应 1某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为 2 21
15、eV,用波长为 25 10-7m的紫外线照耀阴极,已知真空中光速为 30 10 8 m/s,元电荷 为 16 10 19C,普朗克常 量为 663 10-34 J s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能 应分别 是 名师归纳总结 A 53 1014HZ, 22J -19 J 第 8 页,共 23 页 B 53 1014 Hz,4 4 10- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C 33 10学习好资料欢迎下载33 Hz ,22J D 33 1033 Hz ,44 10-19 J 【错误答案】 D 【错解分析】错选D项的缘由是把eV 与 J 两
16、单位混淆,310 14Hz,【正确解答】 B 钾的极限频率为v0,逸出功为 W,就v 0W2.211 6.10195 .h6. 631034-19 J,应选光电子的最大初动能为Ekm,由光电效应方程Ekm=hv-W,代入数据得Ekm=44 10项 B 正确2下表给出了一些金属材料的逸出功材料铯钙镁铍钛逸出功 10-19J 30 43 59 62 66 现用波长为 400am的单色光照耀上述材料,能产生光电效应的材料最多有几种 . 普朗克常量 h=66 10-34J s,光速 c=300 108 m/s A 2 种 B3 种, C4 种 D5 种【错误答案】 B 或 C或 D 【错解分析】一可能
17、是对逸出功的物理意义不清晰,二可能是运算错了 A. 当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应 B 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C. 光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D. 某单色光照耀一金属时不能发生光电效应,改用波长较短的光照耀该金属可能发生名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载光电效应【错误答案】 BC 【错解分析】 错选 B选项是对光电效应方程懂得不透:论,而是用经典的电磁理论来懂得光电效应现象错选 C选项是没有用光量子的理【正确解答】 AD 极限频率是刚好发生光电效应
18、的入射光的频率,故入射光的频率低于极限频率时, 是不能发生光电效应,选项 A 正确 由光电效应方程Ekm=kv-W 可知光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大,但不成正比, 与入射光的强度无关, 应选项 BC错误某单色光照耀一金属时不能发生光电效应,改用波长较短的光,由 c= v 可知,波长变短,频率增加,故可能超过极限频率,也就是可能发生光电效应,选项 D正确4入射光照到某金属表面上发生光电效应,如入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么以下说法正确选项 A. 从光照耀到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B 逸出的光电子的最大初动能减小 C. 单位时间内从金属表面逸出的光电子
19、数目将削减 D. 有可能不再产生光电效应【错误答案】 ABD 【错解分析】 错选 ABD三选项的缘由只有一个,仍旧是没有用光量子的理论,而是用经典的电磁理论来懂得【正确解答】 C由光电效应规律可知:只要入射光的频率大于或等于被照耀金属的极限频率,产生光电效应的时间就不会有变化,也就是电子吸取光予的时间肯定,且是瞬时的 同一光电效应中, 频率不变,光电子飞出的最大初动能不变,应选项B 错误, 入射光的强度减弱,而频率不变, 就单位时间内吸取光子的电子数削减,相应地从金属表面选出的光电子数 也削减, 故只有选项 C正确专家会诊解决这类问题关键是要从受因斯坦光量子说懂得光电效应的四条规律:存在极限频
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 年高 物理 备考 冲刺 易错点 点睛 系列 专题 波动性 量子论 初步 干涉
限制150内