重概念规律
()光学基概念规律
1基规律
光源:发光物体分两类:点光源扩展光源 点光源种理想模型扩展光源成数点光源集合 光线 ——表示光传播方线 光束通定面积束光线通定截面光线集合 光速——光传播速度光真空中速度恒C3×108 ms丹麦天文学家罗默第次利天体间距离测出光速法国裴索第次面旋转齿轮法测出光 实 ——光源发出光线光学器件实际光线形成 虚——光源发出光线光学器件发实际光线延长线形成 影——光直线传播时物体完全射光暗区 半影 ——光直线传播时物体部分光射半明半暗区域
2基规律
(1)光直线传播规律:先种均匀介质中直线传播孔成影形成日食月食等光直线传播例证
(2)光独立传播规律:光传播时屡屡相交互扰乱保持规律继续传播
(3)光反射定律: 反射线入射线法线面反射线入射线分布法线两侧反射角等入射角
(4)光折射定律: 折射线入射线法线面折射线入射线分居法线两侧确定两种介质入射角(i)正弦折射角(r)正弦常数介质折射率 nsinisinrcv全反射条件①光光密介质射光疏介质②入射角界角AsinA1n
(5)光路逆原理: 光线逆着反射线折射线方入射着原入射线方反射折射
3常光学器件光学特性
(1)面镜: 点光源发出心发散光束面镜反射心发散光束镜形成等正立虚出物镜面称
(2)球面镜: 凹面镜:会聚光作 凸面镜: 发散光作
(3)棱镜: 光密介质棱镜放光疏介质环境中入射棱镜侧面光棱镜底面偏折隔着棱镜物体顶角偏移 棱镜色散作: 复色光通三棱镜分解成单色光现象
(4)透镜: 光疏介质环境中放置光密介质透镜时 凸透镜: 光线会聚作 凹透镜: 光线发散作透镜成作图: 利三条特殊光线成规律1u+1v1f线放率m长物长|v|u说明①成公式符号法——凸透镜焦距f取正凹透镜焦距f取负实距v取正虚距v取负②线放率焦距物距关
(5)行透明板: 光线行透明板时发生行移动(侧移)侧移入射角透明板厚度折射率关
4简单光学仪器成原理眼睛
(1)放镜: 凸透镜成u
(2)相机: 凸透镜成u>2f时应倒立缩施实
(3)幻灯机: 凸透镜成 f
(4)显微镜: 短焦距凸透镜作物镜长焦距透镜作目镜组成物体位物镜焦点外_焦点处物镜成实目镜焦点_焦点处物镜侧形成放虚(通常位明视距离处)
( 5)远镜: 长焦距凸透镜作物镜短焦距透镜作目镜组成极远处物镜光成行光物镜成中间(倒立缩实)物镜焦点外_焦点处恰位目镜焦点目镜成虚极远处(明视距离处)
(6)眼睛: 等效变焦距相机正常明视距约25厘米明视距离子25厘米视眼患者需配戴凹透镜做镜片眼镜明视距离25厘米远视25者需配戴凸透镜做镜片眼镜
(二)物理光学——类光性认识发展程
(1)微粒说(牛顿)基观点: 认光群弹性球微粒 实验基础 光直线传播光反射现象 困难问题 法解释两种媒质界面时发生反射折射现象光独立传播规律等
(2)波动说(惠更斯)基观点: 认光某种振动激起波(机械波) 实验基础: 光干涉衍射现象
①光干涉现象——杨氏双缝干涉实验
条件: 两束光频率相相差恒定 装置 (略) 现象: 出现中央明条两边等距分布明暗相间条纹 解释: 屏某处双孔(双缝)路程差波长整数倍(半波长偶数倍)时两波相叠加振动加强产生明条两波反相叠加振动相消产生暗条 应: 检查面测量厚度增强光学镜头透射光强度(增透膜)
②光衍射现象——单缝衍射(圆孔衍射)
条件: 缝宽(孔径)波长相拟 装置 :(略) 现象: 出现中央亮宽明条两边等距发表明暗条纹(明暗乡间圆环) 困难问题: 难解释光直进寻找传播介质
(3)电磁说(麦克斯韦): 基观点: 认光种电磁波 实验基础: 赫兹实验(证明电磁波具光样性质波速) 种电磁波产生机理: 线电波 电子运动 红外线见光紫外线 原子外层电子受激发 x射线 原子层电子受激发 γ射线 原子核受激发 见光光谱: 发射光谱——连续光谱明线光谱 吸收光谱(特征光谱) 困难问题: 法解释光电效应现象
(4)光子说(爱斯坦): 基观点: 认光份份连续光子组成份光子量Ehν 实验基础: 光电效应现象 装置: (略) 现象: ①入射光光电子发射瞬时②入射光频率必须光阴极金属极限频率ν
③ν>v0时光电流强度入射光强度成正④光电子初动入射光强关着射光灯中增增 解释 ①光子量电子全部吸收需量积累程②表面电子克服金属原子核引力逸出少需做功(逸出功)hν③入射光强单位时间入射光子产生光电子④入射光子量频率关入射金属表逸出功外余转化光电子初动 困难问题 法解释光波动性
(5)光波粒二象性 基观点 认光种具电磁性物质波动性粒子性量光子运动规律显示波动性光子行显示粒子性 实验基础 微弱光线干涉X射线衍射
二重研究方法
1作图光学离开光路图 利作图法直观反映光线传播方便确定位置倒正虚实成区域观察范围等公式法结合起互相补充互相验证
2光路追踪法 作图法研究光传播成问题时抓住物点发出某条光线研究象断追踪方法尤适合研究组合光具成重保情况
3光路逆法 光学中光路逆利光路逆原理作图计算会带方便
原子物理包括两部分容原子结构原子核结构前者研究原子核外电子分布跃迁规律者研究核组成变化规律
重概念规律
1 原子核式结构学说(1909年卢瑟福)
实验基础: α粒子散射实验——放射源发出α粒子穿金箔发现绝数α粒子原方前进少数α粒子发生较偏转极少数产生角度偏转弹回 基容: 原子中心带正电核(半径约1015 ~1014 m)集中全部原子质量带负电电子核外绕核旋转(原子半径约1010 m) 困难问题 典理电子绕核旋转辐射电磁波量会逐渐减电子运行轨道半径断变量原子发出光谱应该连续光谱
2玻尔理(1913年玻尔) 实验基础 氢光谱规律研究 基容(三点假设) (1)原子处系列连续稳定量状态(定态)总量En(包括动电势)基态总量量关系EnE1 n1 (n123……)(2)原子两定态间跃迁时辐射(吸收)定频率时光子光子量hν E初 E终 (3)电子绕核运行轨道连续轨道半径rnn2 r1 基态轨道半径r1(n123……) 困难问题 法解释复杂原子光谱
3 放射现象(1896年贝克勒尔)
三种射线
(1)α射线 氦原子核流v≈c10贯穿领电离作强
(2)β射线 高速电子流v≈c贯穿领强电离作弱
(3)γ射线 波长短电磁波vc贯穿领强电离作弱
衰变规律 遵循电量质量(量)守恒
α衰变β衰变γ衰变(γ衰变伴着α衰变β衰变时发生)
半衰期 放射性元素原子读半数发生衰变需时间核部身素决定原子处物理状态化学状态关
4原子核组成
实验基础
(1)质子发现(1919年卢瑟福)
(2)中子发现(1932年查德威克)
基容 原子核质子中子(统称核子)组成原子核质量数等质子数中子数原子核电荷数等质子数核子间_强核力集核
5放射性位素 质子数相中子数具放射性原子
实验基础:α粒子盖击铝核首先实现工方法放出性位素磷(1934年约里奥·居里夫妇)
基应
(1)利射线贯穿领电离作生物组织物理化学效应
(2)做示踪原子
6 核
质量亏损 组成原子核核子质量原子核质量差
质方程Emc2
核反应△E△mc2
二重研究方法
1实践理实践
实践(实验)出发提出理实践检验进行新实践进步发展理例通气体放电现象阴极射线研究汤姆生发现电子(1897年)提出原子结构汤姆生模型卢瑟福粒子散射实验进步发展成卢瑟福模型通氢原子明线光谱研究提出玻尔理等原子物理中非常鲜明贯穿着辩证唯物义认识基思想方法复中应线索握全章知识结构
2 守恒规律应
质量守恒电荷守恒量守恒动量守恒等然界中基规律原子物理中全面体现复中应紧紧握守恒规律
光传播
1光什情况直线传播孔成回事什影半影确定影半影区域确定影子运动状态时观察日全食日偏食日环食月全食月偏食知道种典型测量光速方法体会出什章称光学
2什光反射定律镜面反射漫反射区什面镜成特点什确定面镜成观察范围想完整脸少需矩形面镜想完整三中办公楼呢确定物运动速度(速度垂直镜面垂直镜面两种情况)
3什折射定律折射率相关表达式分什计算光射入介质波长波速频率什视深
4什光疏介质光密介质全反射条件什求解全反射问题时般采什解题方法什光导纤维已知入射角情况计算光导纤维折射率果入射角未知呢
5什光色散产生原什种色光频率折射率速度什规律定性画出色光界面发生反射折射时情景反根情景判断出色光折射率频率量界角
6解种典型玻璃砖光路控制特点三角形玻璃砖中知道典型角关系单色光复色光单色光点复色光点通三棱镜会呈现什景象呢果光疏棱镜放光密介质中述现象成立圆形玻璃砖中知道确定法线确定否发生全反射计算次偏折角矩形玻璃砖中会求侧移距离利杯子测量液体折射率
光性
1十七世纪关光性认识观点分解释什法解释什
2什双缝干涉薄膜干涉相干光源单色光复色光时干涉图样样判断某点加强点减弱点双缝干涉实验中相邻两条亮条纹间间距什关遮住中缝滤光片分遮住两缝会干涉条纹会条纹薄膜干涉中应处观察现象薄膜形状条纹形状间距影响知道什增透膜厚度确定薄膜干涉检查物体表面整程度实际生活中区分干涉衍射色散半影等问题
3什衍射发生明显衍射条件什双缝干涉条纹单缝衍射条纹区什圆孔衍射圆屏衍射呢衍射现象越越明显程中现象什光直线传播光衍射矛盾什常说光直线传播
4光种什波种观点谁提出提出谁验证电磁波谱排列序什产生机理样否结合电磁波原子物理知识加深理解红外线紫外线X射线γ射线样产生什样特性应伦琴射线构造什
5什偏振偏振光然光区偏振光偏振光现实生活中应什激光三特性相关应什
6什光电效应什样装置发现什样装置研究什饱电流截止电压什作光电效应四条规律什会做题中典波动理什解释爱斯坦光子理解释会利光电效应方程解释求解极限频率初动会连接简单光电动控制电路光强素关相强度紫光红光射金属发生光电效应时区理解初动频率间函数图象
7光子计算中计算出点光源模型中相距光源定距离放置面光子数线光源模型中会计算单位长度光子数
8什光波粒二象性理解电磁波具波粒二象性什物质波谁提出物质波波长计算
原子物理
1谁发现电子什样重意义接提出原子结构模型什样
2α粒子散射实验谁什目什样装置做期什结果实际现象什出什样结该实验重意义
3什光谱光谱分类分谁产生光谱作光谱分析什仪器观察光谱致构造样
4原子核式结构遇两困难谁提出什理解决两难题否定典理否定核式结构学说理容什
5根题目条件确定核外电子动势总量周期半径等变化什eV焦耳转换解题中定转化成焦耳会计算原子跃迁中吸收释放光子数频率否基础真正理解明线光谱吸收光谱知道什电离计算电离电离中原子吸收超电离光子
6玻尔理成功局限分什典物理学研究范围什
7谁发现天然放射现象什重意义三种射线质特点样电场磁场中分开什衰变通式实质什否根衰变次数判断中子数质子数变化(反判断)原子核衰变中否时释放αβ射线γ射线呢衰变磁场动量守恒核综合题目中会求解粒子周期运动半径动根轨迹判断种衰变原放射性原子核核电荷数
8什半衰期理解时应注意两问题半衰期公式什会求解关半衰期两典型问题什放射性位素实际中什应
9谁发现质子核反应方程什谁预言中子存谁发现核反应方程什什核子什力结合起力什特点轻核聚变条件结合起考虑
10核反应方程配遵循什规律典型核反应方程类区分核反应方程写等号
11什质方程谁提出理解说质量量相互转化什质量亏损质方程计算核时关单位应注意什核反应前反应粒子动解题时应处理
12什均质量确定核反应吸收量放出量具什意义典型重核裂变核反应方程什特征轻核聚变呢什链式反应产生条件什核反应堆组成什什轻核聚变反应称热核反应裂变相什优点
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