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,光源,基本規(guī)律,反射定律,色散,基本光學(xué)器件,成像規(guī)律,,全反射,,折射定律,,幾何光學(xué)部分,一、光的直線傳播：,1. 光的直線傳播----- 光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。 本影和半影，日食和月食,2、光的直線傳播的現(xiàn)象,（1）小孔成像.,（2）影,定義：在物體的后面光線照不到的區(qū)域.,影的分類,,本影,半影,光線完全照不到的區(qū)域. 在此區(qū)域看不到光源.,只有部分光源能照到的區(qū)域， 在此區(qū)域只能看到光源的一部分,（應(yīng)用）日食、月食.,注意：①不可能出現(xiàn)月環(huán)食；這是由日、地、月三者間的距離所決定的； ②月亮全部在地球半影區(qū)時不會形成月食。,例1：當(dāng)?shù)厍蜻\行到太陽與月亮之間時就會發(fā)生月食,圖給出了地球擋住太陽的影區(qū).當(dāng)月球部分進(jìn)入_____影區(qū)時發(fā)生月偏食. 當(dāng)月球全部進(jìn)入_____影區(qū)時, 就會發(fā)生月全食.,B,B,例2：當(dāng)月球運行到太陽和地球之間適當(dāng)位置時，就會出現(xiàn)日食（如下圖）．在A、B處的人們看到的是日____食，A處看到的是______圖形象，B處看到的是____圖形象；在C處的人們看到的是____食，看到的是____圖形象．若這時在高空經(jīng)過D處，看到的則是日___食，看到的是___圖形象．,偏,Ⅲ,Ⅰ,環(huán),Ⅱ,全,Ⅳ,例3.如圖所示，在高為3.2m處有一點光源S，在緊靠著光源S處有一小球A以初速υ0作平拋運動。若在落地點預(yù)先放置一豎直屏幕，不計空氣阻力，小球A在屏幕上的影子P作什么運動?,二. 光的反射定律,反射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居于法線兩側(cè)，反射角等于入射角。,注意：,a. 在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的， b.不論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律,三．平面鏡對光線的控制作用 只改變光束的傳播方向，不改變光束的散聚性質(zhì)．,一個平面鏡對光線的控制作用．,（1）平面鏡對光線有反射作用，反射光與入射光遵循反射定律．,（2）一束平行光的情況：入射光方向不變，平面鏡轉(zhuǎn)動α角，反射光轉(zhuǎn)動2α角．,（3）一束發(fā)散光的情況：經(jīng)平面鏡反射后，仍是發(fā)散光，且發(fā)散程度不變．,平面鏡的成像特點,平面鏡成像的作圖法：,平面鏡成等大、正立的虛像，像與物關(guān)于鏡面對稱．,1、如圖所示,a、b、c 三條光線能交于一點S,形成會聚光束.今在S點前任置一塊與3條光線所在平面垂直的平面鏡,將3條線截住,那么( ) (A)3條光線的反射光可能交于一點、也可能不交于一點 (B)3條反射光線一定不 交于一點 (C)3條反射光線一定交于 鏡前一點 (D)3條反射光線的延長線 交于鏡后一點,C,2、一個光源從地面上沿豎直方向?qū)⒁患?xì)束平行光向上投射到一片和光線垂直的平面上．平面鏡與地面的距離為30m，如果把平面鏡繞水平軸且通過入射點的軸線轉(zhuǎn)過15角，則地面上將在距離光源 ____ m處得一光斑。,17.3,兩平面鏡互成直角,入射光線AB經(jīng)過兩次反射后,反射光線為CD,今以平面鏡的交線為軸,將鏡轉(zhuǎn)動10,兩平面鏡仍保持直角,在入射光線保持不變的情況下,經(jīng)過兩次反射后,反射光線為C′D ′,則C′D ′與CD ( ) A.不相交,同向平行 B.不相交,反向平行 C.相交成20 角 D.相交成40 角,A,例6：在圖中，BC為一障物，BC正上方有一平面鏡M，畫出觀察者眼睛在A點通過平面鏡M能看到BC右邊地面上哪部分的像。,解：先作眼睛A的像A′，,連接A′B交地面于D，交M于D′，連接D′ A。,,連接AB延長交M于E′ ，,,E′,連接A′ E′延長交地面于E，,DE即為所求。,,（注意箭頭）,04年全國理綜17,解：畫出光路圖，,由相似三角形關(guān)系得,l = h/3,A,1．光的折射定律： （1）折射光線在入射光線和法線所在的平面上， 折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)， （2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù),2. 折射率：（1）光從真空射入某種介質(zhì)時，入射角的正弦跟折射角的正弦之比,在光的折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。,一. 光的折射,（2）折射率等于光在真空中的速度c 跟光在這種介質(zhì)中的速度v之比，n= c/v．,98年高考．如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距d/4。由此可得油的折射率n＝ ；光在油中傳播的速度v= ．（結(jié)果可用根式表示）,解：由幾何關(guān)系得：BO= CO=,n=sini / sinr = ／ 2,Sini = Sinr =,4. 光線通過平行玻璃磚后的出射光線和入射光線平行且有側(cè)向位移。側(cè)向位移的大小跟平行玻璃磚的厚度及入射角、折射率有關(guān)。,,,,,,,,δ,i,r,d,1,2,如右圖所示,有一個長方形容器,高為30厘米,寬為40厘米,在容器的底部平放著一把長40厘米的刻度尺.眼睛在OA延長線上的E點觀察,視線沿著EA斜向下看恰能看到尺的左端零刻度.現(xiàn)保持眼睛的位置不變,向容器內(nèi)倒入某種液體且滿至容器口,這時眼睛仍沿EA方向觀察,恰能看到尺上20厘米的刻度,則此種液體的折射率為 .,1.44,1996年上海高考.,．如圖，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為 ，入射角為45（相應(yīng)的折射角為24），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15，如圖中虛線所示，則（ ） A．光束1轉(zhuǎn)過15 B．光束1轉(zhuǎn)過30 C．光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15 D．光束2轉(zhuǎn)過的角度大于15,B C,03年江蘇高考8,二．全反射問題,當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象.,（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),當(dāng)折射 角變?yōu)?0時的入射角叫臨界角； （2）光從折射率為n的介質(zhì)射向真空時,臨界角的計算公式:,產(chǎn)生全反射的條件：,（1）光必須從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；,（2）入射角必須等于或大于臨界角．,全反射臨界角：,1997年高考 光線在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是（ ） (A)光從玻璃射到分界面上,入射角足夠小 (B)光從玻璃射到分界面上,入射角足夠大 (C)光從空氣射到分界面上,入射角足夠小 (D)光從空氣射到分界面上,入射角足夠大,B,91年高考.一束光從空氣射向折射率n= 的某種玻璃的表面,如圖所示. i 代表入射角,則（ ） (A)當(dāng)i 45時會發(fā)生全反射現(xiàn)象 (B)無論入射角i 是多大,折射角r 都不會超過45 (C)欲使折射角r=30,應(yīng)以i =45的角度入射 (D)當(dāng)入射角 時，反射光線跟折射光線恰好互相垂直,B C D,偏折角度θ跟棱鏡材料的折射率有關(guān)，折射率越大，偏折角度越大.偏折角度θ還跟入射角的大小有關(guān)系.,三.通過棱鏡的光線,（2）白光通過三棱鏡后產(chǎn)生色散現(xiàn)象，,（3）全反射棱鏡是橫截面成等腰直角三角形的三棱鏡。,（1）光線通過三棱鏡兩次向底面偏折，通過三棱鏡所成的像向頂角偏移，,四. 光的色散 一束白光經(jīng)過棱鏡后會發(fā)生色散，在光屏上形成一條彩色的光帶，這條彩色的光帶叫做光譜.光譜中紅光在最上端，紫光在最下端，中間是橙、黃、綠、藍(lán)、靛等色光.這表明各種色光通過棱鏡后的偏折角度不同.紅光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大. 不同色光通過棱鏡后的偏折角度不同，表明棱鏡材料對不同色光的折射率不同.紅光的偏折角度小，表明棱鏡材料對紅光的折射率??；紫光的偏折角度大，表明棱鏡材料對紫光的折射率大.,白光通過三棱鏡，要發(fā)生色散，紅光偏折角最小，紫光偏折角最大． 偏折角從小到大的順序是：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫．,結(jié)論—— 從紅到紫的方向有： （1）同一介質(zhì)對不同色光的折射率逐漸增大． （2）在同一介質(zhì)中不同色光的傳播速度逐漸減?。?（3）光的頻率逐漸增大． （4）在真空中的波長逐漸減小． （5）光子的能量逐漸增大．,如圖示：紅光和紫光沿同一方向射向玻璃半球的球心，經(jīng)折射后從球面射出，若紅光在玻璃中傳播時間為t紅，紫光在玻璃中傳播時間為t紫，則a 是 光， t紅 t紫（填＞、＜或 =）,解：白光通過三棱鏡，發(fā)生色散，紅光偏折角最小，紫光偏折角最大．所以a是紅光。 t=r/v=rn/c 紅光的折射率小，t小。,紅,＜,1999年高考 一束單色光，在真空中波長為6.0010-7 m，射入折射率為1.50的玻璃中．它在此玻璃中的波長是 m，頻率是 Hz． （真空中光速是3.00108m／s）,4.0010-7,5.001014,解: 光從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時,頻率保持不變, 波速和波長發(fā)生改變.,f=c/λ= 5.001014 Hz,λ ′=v/f=c/nf= λ/n=4.0010-7 m,例5. 如圖所示，OO′是半圓柱形對稱面與紙面的交線．在圖內(nèi)有兩束與OO′平行且距OO′距離相等的單色光A和B，從玻璃磚射出后相交于OO′的下方的P點．由此可以得出的結(jié)論是 [ ] A．A光在玻璃磚中的速度比B光在玻璃磚中的速度小 B．玻璃磚對A光的折射率比對B光的折射率小 C．在空氣中，A光的波長比B光的波長短 D．B光光子的能量比A光光子的能量小,A C D,如圖，a和b 都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為φ，一細(xì)光束以入射角θ從P點射入，θ ＞ φ，已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過b板后， （ ） A．傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)φ角 B．傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)φ角 C．紅光在藍(lán)光的左邊 D．紅光在藍(lán)光的右邊,,03年江蘇高考10,,分析見下頁,下一頁,解析：,光線通過平行玻璃磚后的出射光線和入射光線平行且有側(cè)向位移，所以從a板射出的光線，傳播方向與a板入射的光線平行，,通過b板射出的光線與b板入射的光線平行，所以答案A、B都錯。,同時，由于玻璃對紅光的折射率小于藍(lán)光的折射率，所以，通過a板后，紅光的折射角大，紅光的側(cè)向位移大，應(yīng)選D答案。,上一頁,04年浙江21,發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖。現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長度，l2表示紫光成的像的長度，則 （ ） A．l1l2l0 C．l2l1l0 D．l2l1l0,點撥：物體在液體中的視深 h′= h / n （見例1）,紫光的折射率最大，所以h′最小。,D,光的本性部分,,波動性,粒子性,,,光的干涉 雙縫干涉 薄膜干涉,光的衍射,光的電磁說,,光電效應(yīng),,光子說,,光的波粒二象性,第一部分 光的波動性,光的波動說,,惠更斯,一、光的干涉,兩列相干光波相疊加，某些區(qū)域的光被加強，某些區(qū)域的光被減弱，且加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象.,產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件之一: 是兩列光必須是頻率相同的相干光源.,,雙縫干涉,1、雙縫干涉：,由同一光源發(fā)出的光經(jīng)過兩個細(xì)縫后形成兩列光波疊加時會產(chǎn)生干涉。,當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點的路程差等于光的波長的整 數(shù)倍時，該處的光相加強，出現(xiàn)亮條紋；,當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點的路程差等于光的半波長的 奇數(shù)倍時，該處的光相減弱，出現(xiàn)暗條紋；,相鄰兩條干涉條紋的間距,即條紋間距與波長成正比,2、薄膜干涉：由薄膜前后表面反射的的兩列光 波疊加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋。 劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間條紋。 增透膜的厚度應(yīng)該是光在薄膜中波長的1/4。,薄膜干涉,光的衍射現(xiàn)象是光離開直線路徑而繞到障礙物后面的現(xiàn)象。,產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸能和波長相比或比波長小。,雙縫干涉圖樣與單縫衍射圖樣的區(qū)別： 干涉條紋是等間距排列的條紋，衍射圖樣是不等間距、中間亮紋最亮，而兩邊條紋逐漸變窄變暗的不均勻條紋.,光的干涉和光的衍射說明光是一種波。,二、光的衍射,,,,光的干涉條紋和衍射條紋的比較,a.光的電磁說————光在本質(zhì)上是一種電磁波.,b.電磁波譜——電磁波按波長由大到小的排列為 無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,c.電磁波的產(chǎn)生機理——無線電波由振蕩電路產(chǎn)生 紅外線、可見光、紫外線由原子的外層電子受激后產(chǎn)生 X射線由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生 γ射線由原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生。,三、光的電磁說和電磁波譜,雙縫干涉現(xiàn)象中(用單色光照射),下列說法中正確的是（ ） A.波峰與波峰疊加或波谷與波谷疊加,都產(chǎn)生亮條紋; B.波峰與波峰疊加出現(xiàn)亮條紋,波谷與波谷疊加出現(xiàn)暗條紋; C.在屏上某處離兩相干光源路程差是半波長偶數(shù)倍時出現(xiàn)暗條紋; D.在屏上某處離兩相干光源路程差是半波長奇數(shù)倍時出現(xiàn)暗條紋,AD,1、,2、用單色光照射肥皂薄膜（ ） A.看到的干涉圖樣是明暗相間的條紋; B.從光源發(fā)出的光與肥皂膜表面反射的光發(fā) 生干涉,形成干涉圖樣。 C.一束入射光從薄膜的前表面和后表面分別反射出來,形成兩列波,這兩列波頻率相同,所以可以產(chǎn)生干涉; D.若改用白光照射則看不到干涉條紋。,A、C,3、下列現(xiàn)象屬于光的干涉的有:（ ） A.在水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋; B.雨后天空中呈現(xiàn)的彩虹 C.通過卡尺狹縫看遠(yuǎn)處的日光燈呈現(xiàn)的彩色花紋 D.肥皂泡上呈現(xiàn)的彩色環(huán)紋。,A、D,4、下列對增透膜的敘述中正確的是（ ） A.攝影機鏡頭涂一層增透膜后,可減少玻璃對光 的吸收 B.增透膜是為了增加光的透射,減少光的反射 C.增透膜的厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長的1/4 D.增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中長波的1/4,B、C,5、對光的技術(shù)所依賴的光學(xué)原理,下列敘述中正確是（ ） A.光導(dǎo)纖維應(yīng)用的是光的全反射現(xiàn)象; B.鏡頭表面的增透膜應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象; C.用空氣劈檢查平面的質(zhì)量應(yīng)用光的干涉現(xiàn)象; D.分光鏡利用了光的色散現(xiàn)象。,A、C、D,6、用單色光做雙縫干涉實驗，下述說法中正確的是 ( ) A．相鄰干涉條紋之間的距離相等 B．中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍 C．屏與雙縫之間距離減小，則屏上條紋間的距離增大 D．在實驗裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距,96年上海高考題,A,A.變疏 B.變密 C.不變 D.消失,7.劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點：⑴任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖1裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋 ( ),03年上海高考8,A,,例8、,把一個具有球面的平凸透鏡平放在平行透明玻璃板上(如圖)。現(xiàn)用單色光垂直于平面照射,在裝置的上方向下觀察,可以看到干涉條紋,那么關(guān)于兩束干涉光及干涉條紋的說法正確的是 ( ) A.兩束干涉光是 a、b面反射形成的 B.干涉條紋是中央疏邊緣密的同心圓 C.兩束干涉光是 b、c面反射形成的 D.干涉條紋中是中央密邊緣疏的同心圓,B C,第二部分 光的粒子性,一、光電效應(yīng),1.光電效應(yīng)：物體在光的照射下釋放出電子的現(xiàn) 象叫光電效應(yīng).在光電效應(yīng)中物體釋放出的電子 叫光電子.光電子定向移動形成的電流叫光電流.,2.光電效應(yīng)的規(guī)律.,光電效應(yīng)規(guī)律,1. 每種金屬都有發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率,2.光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時的,3.光電子的最大初動能Ekm和入射光強度無關(guān), 只隨入射光頻率γ的增大而增大,4.單位時間打出的光電子與入射光強度成正比,1.光子說：空間傳播的光不是連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫一個光子，每個光子的能量E=h ?0(其中h=6.6310-34Js，稱做普朗克常量). 愛因斯坦就是因為提出了光子說及對光電效應(yīng)的研究而獲得諾貝爾物理學(xué)獎的.,二、光子說,四. 愛因斯坦光電效應(yīng)方程,愛因斯坦光電效應(yīng)方程的圖象,愛因斯坦光電效應(yīng)方程是能量守恒定律在光電效應(yīng)現(xiàn)象中的表現(xiàn)形式,逸出功和極限頻率的關(guān)系,極限波長和極限頻率的關(guān)系,由 v= λ f 得,五、光的波粒二象性,光的干涉和衍射表明光確實是一種波，光電 效應(yīng)和康普頓效應(yīng)無可辯駁地證明了光是 一種粒子，因此說：光是一種波，同時光也是一種粒子，光具有波粒二象性,? 單個光子表現(xiàn)為粒子性,? 大量光子的運動表現(xiàn)為波動性,? 波長較長、頻率較低的光，波動性較顯著,? 波長較短、頻率較高的光，粒子性較顯著,? 光是一種概率波,?一切微觀粒子都有波粒二象性,例在研究光電效應(yīng)的實驗中，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出光電子最大初動能Ek跟照射光頻率ν的關(guān)系圖象如圖所示.圖線的斜率tgα＝ ，橫軸上的截距表示該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的 ，縱軸上的截距的絕對值表示該金屬的 的大小.若換用其他金屬做同樣的實驗，測繪得到的圖線與此圖的圖線相比較 相同， 不同.,h,極限頻率,逸出功,斜率,縱橫截距,9、在演示光電效應(yīng)的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連．用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開一個角度，這時 ( ) A．鋅板帶正電，指針帶負(fù)電 B．鋅板帶正電，指針帶正電 C．鋅板帶負(fù)電，指針帶正電 D．鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電,B,95年全國高考,96年上海高考,1.當(dāng)某種單色光照射到金屬表面時，金屬表面有光電子逸出．如果光的強度減弱，頻率不變，則 ( ) A．光的強度減弱到某一最低數(shù)值時，就沒有光電子逸出 B．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少 C．逸出光電子的最大初動能減小 D．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)和光電子的最大初動能都要減小,B,2.紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是 ( ) A．紅光 B．橙光 C．黃光 D．綠光,A,96年全國高考題,98年全國高考題,10、一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的三束光，分別照射到相同的金屬板a，b，c上，如圖所示．已知金屬板b有光電子放出，則可知 ( ),A．板a一定不放出光電子 B．板a一定放出光電子 C．板c一定不放出光電子 D．板c一定放出光電子,D,2．用某種單色光照射某種金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)將該單色光的光強減弱，則（ ） A．光電子的最大初動能不變 B．光電子的最大初動能減少 C．單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少 D．可能不發(fā)生光電效應(yīng),A C,03年江蘇高考2,2004年廣東高考6,分別用波長為λ和 的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為 （ ） A． B． C． D．,B,6．圖為X射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源，要使射管發(fā)出X射線，須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓， ( ) （A）高壓高源正極應(yīng)接在P點，X射線從K極發(fā)出 （B）高壓電源正極應(yīng)接在P點，X射線從A極發(fā)出 （C）高壓電源正極應(yīng)接在Q點，X射線從K極發(fā)出 （D）高壓電源正極應(yīng)接在Q點，X射線從A極發(fā)出,D,2000年高考試題,例 光電效應(yīng)的規(guī)律是： (1) 任何一種金屬都有一個________頻率, 入射光的頻率必須________這個頻率, 才能產(chǎn)生光電效應(yīng); (2) 光電子的最大初動能與 無關(guān), 只隨著 的增大而增大; (3) 入射光照射到金屬上時, 光電子的發(fā)射幾乎是________, 一般不超過________; (4) 產(chǎn)生光電效應(yīng)時, 光電流的強度與 成正比.,極限,大于,入射光的強度,入射光頻率,瞬時的,10-9秒,入射光的強度,P137/例3、從太陽到達(dá)地球的光流強度，在垂直于光的傳播方向上是1.4103 W/m2 ，如果把太陽光看成是平均頻率為5 1014 Hz的單色光，在垂直于太陽光的地球表面的 1c m2 的面積上，每秒接收到的光子數(shù)有多少個？,解：每秒鐘太陽光照到地球上1 cm2的能量為,E= 1.4103 110-4= 0.14 J,每個光子的能量為 E 1=hγ=6.63 10-34 5 1014 =3.3 10 -19 J,∴n=E/ E 1 = 0.14 / 3.3 10 -19 =4.2 10 17個,例4、 有一小燈泡的規(guī)格為“6V、0.3A”，正常工作時大約有6%的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?，試估算每一秒鐘釋放出來的可見光的光子?shù)。,解：,一秒鐘消耗電能 W=Pt=UIt=1.8J,一秒鐘轉(zhuǎn)變成的可見光能,E =0.06 1.8= 0.108J,每個光子的能量為 E1=hγ,E = n hγ,可見光的頻率粗略取 γ =510 14Hz,n=E/hγ =0.108/(6.6310 – 34 510 14) = 310 17,例6、某金屬用頻率為v2 的光照射時產(chǎn)生的光電子的最大初動能是用頻率為v1的光照射產(chǎn)生的光電子的最大初動能的2倍，則這種金屬的逸出功W＝___________ ．,例8、 用光子能量為4.5eV的光照射某金屬, 從該金屬表面逸出的電子最大初動能為2.0eV. 這種金屬的電子逸出功為________, 能使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光的極限頻率為 ________ . 如果以光子能量8.0eV的光照射該金屬, 則逸出的電子的最大初動能是____________.,解：W=hν- EK= 4.5 - 2.0 =2.5 eV,ν0=W/h=2.5 1.6 10-19 / 6.6310-34= 61014Hz,EK1= hν1- W = 8 - 2.5 = 5.5 eV,2.5eV,61014Hz,5.5eV,例9、已知每秒鐘從太陽射到地球上垂直于太陽光的每平方米截面上的輻射能為1.410 3 J，其中可見光約占45%。設(shè)可見光的波長均為0.55μm，太陽向各個方向的輻射是均勻的，太陽與地球間距離為1.510 11 m，則太陽每秒輻射出的可見光的光子數(shù)大約為 。 （只要求二位有效數(shù)字）,解：,太陽每秒輻射出來的能量,E=4πR2 1.410 3 J,= 4 3.14 (1.5 1011) 2 1.4 103 = 410 26 J,根據(jù)題意有，E 45%=n hc/λ,∴n= E 45% λ/hc,=[410 26 0.45 0.55 10 - 6] ／ 6.6 10-34 3 108,= 4.910 44,4.910 44,20．人眼對綠光最為敏感。正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為 光速為 ，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是 （ ） A． W B． W C． W D． W,04年天津,A,04年北京18,已知一束可見光a是由m、n、p三種單色光組成的,檢測發(fā)現(xiàn)三種單色光中，n、p兩種色光的頻率都大于m色光；n色光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而p色光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)。那么，光束a通過三棱鏡的情況是（ ）,A,19．下表給出了一些金屬材料的逸出功。 現(xiàn)用波長為400nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種？（ ） (普朗克常量h = 6.610-34Js，光速c = 3.00108m/s) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種,04年浙江19,B,