1.知道反映光具有波動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)及有關(guān)理論.
(1)激光是人工產(chǎn)生的相干光,可應(yīng)用于光纖通信。
(2)平行度非常好。應(yīng)用于激光測距雷達(dá),可精確測距(s=c·t/2)、測速等。
(3)亮度高能量大,應(yīng)用于切割各種物質(zhì)、打孔和焊接金屬。醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來做外科手術(shù)。
3.每種元素都有自己的特征譜線,根據(jù)不同的特征譜線可確定物質(zhì)的化學(xué)組成,光譜分析既可用明線光譜,也可用吸收光譜.
[例10].關(guān)于光譜和光譜分析,下列說法中正確的是 ( )
A.太陽光譜和白熾燈光譜都是明線光譜
B.霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜都是明線光譜
C.進(jìn)行光譜分析時(shí).可以利用明線光譜,不能用連續(xù)光譜“
D.我們觀察月亮射來的光譜,可以確定月亮的化學(xué)組成
解析:這類問題首先需要弄清連續(xù)光譜,明線光譜和吸收光論的產(chǎn)生機(jī)理.太陽光譜是我們從地球上觀察的,所以是吸收光譜.月亮反射到地面的光譜是太陽光譜,煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣,屬稀薄氣體發(fā)光,產(chǎn)生明線光譜.答案:B
2.吸收光譜
連續(xù)光通過某一物質(zhì)被吸收一部分光后形成的光譜,能反映出原子的特征譜線.
由色散形成的,按頻率的順序排列而成的彩色光帶叫做光譜
1.發(fā)射光譜
(1)連續(xù)光譜:包含一切波長的光,由熾熱的固體、液體及高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生;
(2)明線光譜:又叫原子光譜,只含原子的特征譜線.由稀薄氣體或金屬蒸氣發(fā)光產(chǎn)生。
4.紅外線、紫外線、X射線的性質(zhì)及應(yīng)用。
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種 類 |
產(chǎn) 生 |
主要性質(zhì) |
應(yīng)用舉例 |
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紅外線 |
一切物體都能發(fā)出 |
熱效應(yīng) |
遙感、遙控、加熱 |
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紫外線 |
一切高溫物體能發(fā)出 |
化學(xué)效應(yīng) |
熒光、殺菌、合成VD2 |
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X射線 |
陰極射線射到固體表面 |
穿透能力強(qiáng) |
人體透視、金屬探傷 |
物體輻射出的電磁波中輻射最強(qiáng)的波長λm和物體溫度T之間滿足關(guān)系:λm T = b(常數(shù))。
[例9].關(guān)于電磁波,下列說法中哪些是正確的( )
A.電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波
B.紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的
C.γ射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的
D.紅外線的波長比紅光波長長,它的顯著作用是熱作用
解析:電磁波服從共同的規(guī)律,波長較大的無線電波是電磁波中最容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象的,電磁波之間的差異來源于它們產(chǎn)生的機(jī)理的不同,紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的,倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的,γ射線則是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的. 答案:ABD
3.無線電波是自由電子振蕩產(chǎn)生的,紅外線.可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的,x射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的,γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的.
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電磁波種類 |
無線電波 |
紅外線 |
可見光 |
紫外線 |
倫琴射線 |
γ射線 |
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頻率(Hz) |
104- 3×1012 |
1012- 3.9×1014 |
3.9×1014 - 7.5×1014 |
7.5×1014 -5×1016 |
3×1016 - 3×1020 |
3×1019 以上 |
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真空中波長(m) |
3×1014- 10-4 |
3×104- 7.7×10-7 |
7.7×10-7 -4×10-7 |
4×10-7 -6×10-9 |
10-8- 10-12 |
10-11以下 |
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觀察方法 |
無線電技術(shù) |
利用熱效應(yīng) 激發(fā)熒光 利用貫穿本領(lǐng) 照相底片感光(化學(xué)效應(yīng)) |
核技術(shù) |
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產(chǎn)生方式 |
LC電路中自由電子的的振蕩 |
原子的外層電子受到激發(fā) |
原子的內(nèi)層電子受到激發(fā) |
原子核受到激發(fā) |
||
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用途 |
通訊,廣播,導(dǎo)航 |
加熱烘干、遙測遙感,醫(yī)療,導(dǎo)向等 |
照明,照相,加熱 |
日光燈,黑光燈手術(shù)室殺菌消毒,治療皮膚病等 |
檢查探測,透視,治療等 |
探測,治療等 |
2.電磁波按波長由大到小的順序排列為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射級、γ射線,除可見光外,相鄰波段都有重疊。
1、光的干涉與衍射充分地表明光是一種波,光的偏振現(xiàn)象又進(jìn)一步表明光是橫波。麥克斯韋對電磁理論的研究預(yù)言了電磁波的存在,并得到電磁波傳播速度的理論值3.11×108m/s,這和當(dāng)時(shí)測出的光速3.15×108m/s非常接近,在此基礎(chǔ)上麥克斯韋提出了光在本質(zhì)上是一種電磁波,這就是所謂的光的電磁說。赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,并測出其波長與頻率,進(jìn)而得到電磁波的傳播速度,用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁說。
(1)自然光。太陽、電燈等普通光源直接發(fā)出的光,包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同,這種光叫自然光。
(2)偏振光。自然光通過偏振片后,在垂直于傳播方向的平面上,只沿一個(gè)特定的方向振動(dòng),叫偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上,如果光的入射方向合適,使反射和折射光之間的夾角恰好是90°,這時(shí),反射光和折射光就都是偏振光,且它們的偏振方向互相垂直。我們通?吹降慕^大多數(shù)光都是偏振光。
(3)只有橫波才有偏振現(xiàn)象。光的偏振也證明了光是一種波,而且是橫波。各種電磁波中電場E的方向、磁場B的方向和電磁波的傳播方向之間,兩兩互相垂直。
(4)光波的感光作用和生理作用主要是由電場強(qiáng)度E引起的,因此將E的振動(dòng)稱為光振動(dòng)。
[例7]如圖所示,讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q,以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片P和Q,可以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化,這是光的偏振現(xiàn)象,這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明:
A.光是電磁波 B.光是一種橫波
C.光是一種縱波 D.光是概率波
[分析]太陽光或白熾燈發(fā)出的光是自然光,它包含有垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,且沿著各個(gè)振動(dòng)方向的光強(qiáng)相同。當(dāng)這種光經(jīng)過偏振片后,就變成了偏振光,即只有振動(dòng)方向與偏振片透振方向平行的光通過了偏振片P,形成偏振光,這種偏振光傳到偏振片Q時(shí),當(dāng)偏振片P和Q透振方向平行時(shí),會(huì)完全穿過,垂直時(shí)不會(huì)穿過,透射程度與二偏振片的透振方向間的夾角有關(guān),因此才出現(xiàn)題中所述的現(xiàn)象,該現(xiàn)象說明:光是一種橫波。[答案]B
[例8]有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有
A.只有電磁波才能發(fā)生偏振,機(jī)械波不能發(fā)生偏振
B.只有橫波能發(fā)生偏振,縱波不能發(fā)生偏振
C.自然界不存在偏振光,自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆?/p>
D.除了從光源直接發(fā)出的光以外,我們通常看到的絕大部分光都是偏振光
解:機(jī)械能中的橫波能發(fā)生偏振。自然光不一定非要通過偏振片才能變?yōu)槠窆。本題應(yīng)選BD。
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