光學(xué)原子物理學(xué)

1、第十一講 光學(xué) 原子物理學(xué)一、光的直線傳播1、光在同一均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。光在真空中傳播速度為：C=3×108m/s日食，月食，影子，小孔成像說明光的直線傳播二、光的反射1、光的反射定律光射到兩種介質(zhì)的界面上時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。2、在光的反射中，光路是可逆的。三、光的折射1、光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫光的折射2、光的折射定律內(nèi)容：折射光線和入射光線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，入射角正弦和折射角正弦的比值為一定值公式：光從真空進入介質(zhì)中 3、折射率

2、 4、在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的四、全反射光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，光全部反射回原來介質(zhì)中的現(xiàn)象，叫光的全反射1、產(chǎn)生全反射的條件：光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì) 入射角大于臨界角2、臨界角：光從光密介質(zhì)中射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫臨界角。3、應(yīng)用（1）水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮（2）光導(dǎo)纖維（3）全反射棱鏡五、棱鏡1、棱鏡對光線的作用光線經(jīng)棱鏡二次反射后向底邊偏折，折射率越大，偏折角越大3、棱鏡對光路的控制全反射棱鏡4、光的色散白光經(jīng)過三棱鏡后分成七色光：從上到下依次是：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。說明紫光在同一種介質(zhì)中的折射率最大，速度最小。生活中的現(xiàn)像：雨

3、后的彩虹光本性一、光的干涉1、條件：兩列頻率相同的光波疊加。2、雙縫干涉托馬斯.楊（1）實驗裝置圖 （2）實驗現(xiàn)象：同種單色光：屏上出現(xiàn)明暗相間條紋，條紋間距相等，中央為亮紋不同種單色光：相鄰亮紋（或相鄰暗紋）間距相等，紅光的大，紫光的小。白光：屏上出現(xiàn)明暗相間的彩色條紋，中央為白色亮紋。注：實驗中其他條件不變時，條紋的間距與波長成正比。3、薄膜干涉及光的干涉的應(yīng)用（1）薄膜干涉：光照到薄膜，出現(xiàn)明暗相間的條紋用白光照射時，不同厚度處會出現(xiàn)不同色光的亮紋，形成彩色的干涉條紋。日常生活現(xiàn)象：彩色的肥皂泡，馬路上彩色的油膜（2）應(yīng)用干涉法檢查平面 二、光的衍射1、條件：障礙物或小孔的尺寸比光的波長

4、小或跟光的波長相差不多。2、衍射條紋明暗相間，但條紋寬度不相等（中間的寬些）單色光：紅光的寬度要比紫光的寬度大 白光：彩色條紋。3、圓孔衍射,輪廓模糊,泊松亮斑三、光的電磁說1、學(xué)說由麥克斯韋提出：光是一種電磁波。赫茲證實2、電磁波譜 波長減小 頻率f增大無線電波 微波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 射線3、各種電磁波的產(chǎn)要作用(1)紅外線：熱作用。一切物體都能發(fā)出紅外線。紅外線遙感(2)紫外線：化學(xué)作用（熒光作用）。一切高溫物體發(fā)出的光都有紫外線。(3)倫琴射線：透視(4)射線：穿透能力極強。探測金屬內(nèi)部缺陷。四、光電效應(yīng)1、光電效應(yīng)：金屬中的電子在光的照射下從金屬表面發(fā)射出來的現(xiàn)象。2、

5、每種金屬都存在發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率。3、光子說 愛因斯坦光子的能量只與光的頻率v有關(guān)： E=h五、光的波粒二象性1、大量光子的行為表現(xiàn)為波動性，個別光子的行為表現(xiàn)為粒子性。原子物理學(xué)：一.原子的核式結(jié)構(gòu)1湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子2盧瑟福的粒子散射實驗（1）實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原方向前進（不發(fā)生偏轉(zhuǎn)）,少數(shù)粒子穿過金箔后發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)（2）原子核式結(jié)構(gòu)盧瑟福提出原子中心有一個很小的核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核高速旋轉(zhuǎn)二、玻爾原子模型:1玻爾原子理論的三點假設(shè)(1)定態(tài)假設(shè)：原子處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這些能量狀態(tài)中的原子是穩(wěn)定的，這些狀態(tài)叫定態(tài)(2)能級躍遷：原子從一狀態(tài)躍遷到另一狀態(tài)，要輻射(或吸收)一定頻率的光子，即 h=E初E末能級的概念：原子的各個定態(tài)的能量值,稱為原子的能級二.天然放射現(xiàn)象1、天然放射現(xiàn)象，由貝克勒耳發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)2、三種射線的本質(zhì)和特性:(1)射線本質(zhì)：氦核,帶正電(2)射線本質(zhì)：是高速的電子流,帶負(fù)電.(3)射線本質(zhì)：是能量很高的電磁波,不帶電3衰變規(guī)律:衰變: (質(zhì)量數(shù)減4,電荷數(shù)減2)衰變: (質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)