《2013年高考物理考前预测核心考点——光学精讲》
光学作为物理学的重要分支,对于高考物理备考至关重要。本课程旨在针对新课标2013年的高考要求,专项突破光学知识,帮助考生深入理解并掌握光的干涉、衍射、光电效应以及光的波粒二象性等核心考点。
一、光的干涉与衍射
1. 干涉现象是指两束或多束相干光波在同一空间点相遇时,其振幅相加产生的增强或减弱现象。在双缝干涉实验中,若使用白光,屏幕上会出现彩色条纹,这是不同颜色光波叠加的结果。若分别使用红色和绿色滤光片,由于两种颜色的光无法相互干涉,因此不会形成彩色干涉条纹,只会留下红光和绿光各自产生的干涉图案,选项(C)描述了这一现象。
2. 光的衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时偏离直线传播的现象。声波的衍射能力比光波强,主要是因为声波的波长较长,而光波的波长较短,因此光波在遇到障碍物时更倾向于沿直线传播,选项(C)正确。
3. 衍射现象在不同波长的光中,波长越长,衍射效果越明显。因此,无线电波的衍射现象最为显著,选项(D)正确。
二、光电效应与光的波粒二象性
1. 光电效应是光子与物质相互作用时,从金属表面逸出电子的现象。若由绿光改为紫光照射金属,由于紫光的频率高于绿光,所以光电子的最大初动能增大,而光电流的强弱与光的强度有关,强度减弱则光电流也会减弱,选项(B)正确。
2. 光的波粒二象性意味着光既有波动性,也有粒子性。大量光子的行为表现为波动性,如干涉和衍射现象;而少量光子则体现粒子性,如光电效应。选项(B)和(D)正确。
3. 光电效应中,金属的逸出功决定了光电子的最大初动能,极限频率可以通过公式ν = W/h计算,其中W为逸出功,h为普朗克常量。钨的逸出功对应的最大波长λ = h/pν,其中p为普朗克常量,ν为极限频率。
4. 可见光的频率范围覆盖了光电效应所需的阈值,因此,当用可见光照射钨时,能够产生光电效应。
光学综合导学知识要点
1. 干涉现象要求两光源振动完全同步,日光灯因其光源点众多且不同时同步,故无法产生明显的干涉。
2. 薄膜干涉是光在薄膜两表面反射形成的干涉,例如肥皂膜,其干涉条纹与薄膜的厚度变化有关。
3. 光电效应证明了光的粒子性,光电子的最大初动能只与入射光频率有关,而与光强无关。
4. 光的电磁理论指出光是电磁波的一种,具有波动性。光电效应的瞬时性揭示了光的粒子特性。
学习指导中,考生应理解光的干涉条件,掌握如何实现相干波源,如杨氏双缝实验和薄膜干涉。同时,要深入理解光电效应的四个基本特点,并通过实例分析来巩固这些概念。通过这些知识的掌握,考生能在高考物理的光学部分取得优异成绩。